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Plástica
PANORAMA
El plástico es el término común general para una amplia gama de materiales amorfos orgánicos sintéticos o semisintéticos sólidos adecuados para la fabricación de productos industriales. Los plásticos son normalmente polímeros de alto peso molecular, y pueden contener otras sustancias para mejorar el rendimiento y / o reducir los costos. La palabra plástico deriva del griego (plastikos) que significa apto para el moldeo, y (plastos) que significa moldear. Se refiere a su maleabilidad, o plasticidad durante la fabricación, que les permite ser emitidos, prensados ​​o extruidos en una enorme variedad de formas-tales como películas, fibras, placas, tubos, botellas, cajas, y mucho más. La palabra plástico común no debe confundirse con el plástico adjetivo técnica, que se aplica a cualquier material que experimenta un cambio permanente de la forma (deformación plástica) cuando se tensa más allá de un cierto punto. De aluminio, por ejemplo, es de plástico, en este sentido, pero no un plástico en el sentido común; En contraste, en sus formas acabadas, algunos plásticos se rompen antes de la deformación y por lo tanto no son de plástico en el sentido técnico.

Hay dos tipos de plásticos: termoplásticos y termoestables.
  • Los termoplásticos se ablandan y se funden si se aplica suficiente calor; ejemplos son el polietileno, poliestireno, y PTFE.
  • Los termoestables no se ablandan o funden sin importar cuánto calor se aplica. Ejemplos: Micarta, GPO, G-10

    Información general:
    Los plásticos se pueden clasificar por su estructura química, a saber, las unidades moleculares que componen la cadena principal y cadenas laterales del polímero. Algunos grupos importantes en estas clasificaciones son los acrílicos, poliésteres, siliconas, poliuretanos, y plásticos halogenados. Los plásticos también pueden ser clasificados por el proceso químico utilizado en la síntesis; por ejemplo, como la condensación, poliadición, la reticulación, etc. Otras clasificaciones se basan en cualidades que son relevantes para la fabricación o diseño de producto. Ejemplos de tales clases son el termoplástico y termoestable, elastómero, estructural, biodegradable, eléctricamente conductor, etc. Los plásticos también puede ser clasificado por diversas propiedades físicas, tales como densidad, resistencia a la tracción, temperatura de transición vítrea, la resistencia a diversos productos químicos, etc. Debido a su relativamente bajo coste, facilidad de fabricación, versatilidad y la impermeabilidad al agua, los plásticos se utilizan en una enorme y la expansión de gama de productos, de los clips de papel para naves espaciales. Ellos ya han desplazado a muchos materiales tradicionales como la madera; piedra; cuerno y hueso; cuero; papel; de metal; vidrio; y cerámica, en la mayoría de sus antiguos usos. El uso de plásticos está limitado principalmente por su química orgánica, lo que limita seriamente su dureza, densidad, y su capacidad para resistir el calor, disolventes orgánicos, la oxidación, y la radiación ionizante. En particular, la mayoría de los plásticos se derretirán o se descomponen cuando se calienta a unos pocos cientos de grados centígrados. Mientras que los plásticos se pueden hacer eléctricamente conductor, en cierta medida, no dejan de ser rivales para los metales como el cobre o el aluminio. [Cita requerida] Los plásticos son todavía demasiado caros para reemplazar la madera, hormigón y cerámica en objetos voluminosos como edificios ordinarios, puentes, presas, pavimento, durmientes de ferrocarril, etc.

    Estructura química:
    Termoplásticos comunes van desde 20.000 a 500.000 en la masa molecular, mientras que los termoestables se supone que tienen peso molecular infinito. Estas cadenas se componen de muchas unidades moleculares que se repiten, conocidos como unidades de repetición, derivados de monómeros; cada cadena polimérica tendrá varios miles de unidades de repetición. La gran mayoría de los plásticos están compuestos de polímeros de carbono y de hidrógeno solo o con oxígeno, nitrógeno, cloro o azufre en la cadena principal. (Algunos de los intereses comerciales son a base de silicio.) La columna vertebral es la parte de la cadena en el "camino" principal que une un gran número de unidades que se repiten juntos. Para variar las propiedades de los plásticos, tanto la unidad de repetición con diferentes grupos moleculares "colgados" o "pendiente" de la columna vertebral, (por lo general son "colgado" como parte de los monómeros antes de enlazar monómeros para formar la cadena polimérica). Esta personalización de la estructura molecular de la unidad periódica ha permitido a los plásticos para convertirse en una parte tan indispensable de la vida del siglo veinte por primera vez por el ajuste fino de las propiedades del polímero.

    Algunos plásticos son parcialmente cristalina y parcialmente amorfa en la estructura molecular, dándoles tanto un punto de fusión (la temperatura a la que se superan las fuerzas intermoleculares atractivas) y una o más transiciones de vidrio (temperaturas por encima del cual el grado de flexibilidad molecular localizado aumenta sustancialmente) . Los llamados plásticos semicristalinos incluyen polietileno, polipropileno, poli (cloruro de vinilo), poliamidas (nylon), poliésteres y algunos poliuretanos. Muchos plásticos son completamente amorfo, como poliestireno y sus copolímeros, poli (metacrilato de metilo), y todos los termoestables.

    Historia de plásticos:
    El primer plástico hecho por el hombre fue inventado por Alexander Parkes en 1855; llamó este Parkesine plástico (más tarde llamado celuloide). El desarrollo de plásticos ha llegado desde el uso de materiales plásticos natural (por ejemplo, goma de mascar, goma laca) para el uso de materiales modificados químicamente naturales (por ejemplo, caucho, nitrocelulosa, colágeno, Galalite) y, finalmente, a moléculas completamente sintéticos (por ejemplo, la baquelita , epoxi, cloruro de polivinilo, polietileno).

    Tipos de plásticos:
    Los plásticos a base de celulosa
    En 1855, un inglés de Birmingham llamado Alexander Parkes desarrolló un sustituto sintético de marfil que comercializa bajo el nombre comercial Parkesine, y que ganó una medalla de bronce en la feria 1862 del mundo en Londres. Parkesine se hizo a partir de celulosa (el principal componente de las paredes celulares de la planta) se trató con ácido nítrico y un disolvente. La salida del proceso (comúnmente conocido como nitrato de celulosa o piroxilina) podría ser disuelto en alcohol y se endurece en un material transparente y elástico que se podría moldear cuando se calientan. Mediante la incorporación de pigmentos en el producto, se podría hacer para parecerse a marfil.

    Baquelita
    El primer plástico basado en un polímero sintético se hizo a partir de fenol y formaldehído, con los primeros métodos de síntesis viables y baratas inventado en 1909 por Leo Hendrik Baekeland, un estadounidense que vive nacido en Bélgica, en el estado de Nueva York. Baekeland estaba buscando una laca aislante para cables capa de motores y generadores eléctricos. Se encontró que las mezclas de fenol (C6H5OH) y formaldehído (HCOH) forman una masa pegajosa cuando se mezclan y se calienta, y la masa se volvió extremadamente difícil si se deja enfriar. Continuó sus investigaciones y encontró que el material podría ser mezclado con harina de madera, asbesto, o polvo de pizarra para crear materiales "compuestos" con diferentes propiedades. La mayoría de estas composiciones eran fuertes y resistentes al fuego. El único problema era que el material tendía a espuma durante la síntesis, y el producto resultante era de una calidad inaceptable. Baekeland construido recipientes a presión para forzar la salida de las burbujas y proporcionar un producto suave y uniforme. Anunció públicamente su descubrimiento en 1912, dándole el nombre de baquelita. Fue utilizado originalmente para las partes eléctricas y mecánicas, finalmente entren en uso generalizado en los bienes de consumo en la década de 1920. Cuando la patente baquelita expiró en 1930, el Catalin Corporation adquirió la patente y comenzó a fabricar plástico Catalin usando un proceso diferente que permitió una mayor gama de coloración. Baquelita fue el primer plástico cierto. Era un material puramente sintético, no se basa en ningún material o incluso molécula que se encuentra en la naturaleza. También fue el primer plástico termoestable. Termoplásticos convencionales pueden ser moldeados y luego se fundieron de nuevo, pero forman enlaces entre los polímeros plásticos termoestables hebras cuando se cura, la creación de una matriz de enredado que no se puede deshacer sin destruir el plástico. Plásticos termoestables son duros y resistentes a la temperatura. Baquelita era barato, fuerte y durable. Se moldea en miles de formas, tales como radios, teléfonos, relojes, y las bolas de billar. Plásticos fenólicos se han sustituido en gran medida por los plásticos más baratos y menos frágiles, pero aún se utilizan en aplicaciones que requieren sus propiedades aislantes y resistentes al calor. Por ejemplo, algunas tarjetas de circuitos electrónicos están hechos de hojas de papel o de tela impregnadas con resina fenólica.

    Hojas fenólicos, varillas y tubos se fabrican en una amplia variedad de grados bajo diversos nombres de marca.
  • Micarta es el estándar industrial para fenólicos de alta calidad formas semi-acabados. Los grados más comunes de este fenólico industrial son la lona, ​​lino y papel.

    Poliestireno y PVC
    Después de la Primera Guerra Mundial, las mejoras en la tecnología química llevaron a una explosión de nuevas formas de plásticos. Entre los ejemplos más tempranos en la ola de nuevos plásticos eran poliestireno (PS) y el cloruro de polivinilo (PVC), desarrollado por IG Farben de Alemania.

    El poliestireno es un plástico barato quebradizo rígido, que se ha utilizado para hacer maquetas de plástico y objetos de adorno similares. También sería la base para uno de los más populares "espuma" plásticos, bajo el nombre de espuma de estireno o de espuma de poliestireno. Plásticos de espuma pueden ser sintetizados en una forma "célula abierta", en la que las burbujas de espuma están interconectados, como en una esponja absorbente, y "célula cerrada", en el que todas las burbujas son distintos, como pequeños globos, como en lleno de gas aislamiento de espuma y dispositivos de flotación. A finales de 1950,
    PVC tiene cadenas laterales que incorporan átomos de cloro, que forman enlaces fuertes. PVC en su forma normal, es dura, fuerte, el calor y resistente a la intemperie, y ahora se utiliza para la fabricación de tuberías, alcantarillas, fachada de la casa, armarios para ordenadores y equipo de otros aparatos electrónicos. PVC también se puede suavizar con procesos químicos, y en esta forma que ahora se utiliza para envasar al vacío, envasado de alimentos, y ropa de lluvia.

    Nylon
    La verdadera estrella de la industria del plástico en la década de 1930 era de poliamida (PA), mucho más conocido por su nombre comercial de nylon. Nylon fue la primera fibra sintética pura, introducida por DuPont Corporation, en la Feria Mundial de 1939 en la ciudad de Nueva York. En 1927, DuPont había comenzado un proyecto de desarrollo secreto designado Fiber66, bajo la dirección del químico de Harvard Wallace Carothers y director del departamento de química Elmer Keiser Bolton. Carothers había sido contratado para llevar a cabo la investigación pura, y él trabajó para entender la nueva 'estructura molecular y las propiedades físicas de materiales. Tomó algunos de los primeros pasos en el diseño molecular de los materiales. Su trabajo condujo al descubrimiento de fibra de nylon sintético, que era muy fuerte, pero también muy flexible. La primera aplicación fue para las cerdas para cepillos de dientes. Sin embargo, el verdadero objetivo de Du Pont era de seda, en especial las medias de seda. Carothers y su equipo sintetizaron una serie de diferentes poliamidas incluyendo poliamida 6.6 y 4.6, así como poliésteres. Tomó DuPont doce años y US $ 27 millones para refinar nylon, y para sintetizar y desarrollar los procesos industriales para la fabricación a granel. Con una inversión tan importante, no fue una sorpresa que Du Pont perdonó poco gasto para promover nylon después de su introducción, creando una sensación pública, o "manía de nylon". Manía de nylon vino a detenerse bruscamente al final de 1941, cuando los EE.UU. entraron en la Segunda Guerra Mundial. La capacidad de producción que había sido construido para producir las medias de nylon, o simplemente medias de nylon, para las mujeres americanas se hizo cargo de la fabricación de un gran número de paracaídas para los aviadores y paracaidistas. Cuando terminó la guerra, DuPont regresó a la venta de nylon para el público, con la participación en otra campaña de promoción en 1946 que resultó en una locura aún mayor, lo que provocó los llamados disturbios de nylon.

    Posteriormente poliamidas 6, 10, 11 y 12 se han desarrollado sobre la base de monómeros que son compuestos de anillos; por ejemplo caprolactam.nylon 66 es un material fabricado por polimerización por condensación.
    Nylons siguen siendo plásticos importantes, y no sólo para su uso en las telas. En su forma a granel es muy resistente al desgaste, sobre todo si impregnado de aceite, por lo que se utiliza para construir engranajes, cojinetes, bujes, y debido a la buena resistencia al calor, cada vez más para aplicaciones bajo el capó de los coches, y otra mecánica partes.

    Caucho Natural
    El caucho natural es un elastómero (un polímero de hidrocarburo elástico) que fue originalmente derivado de látex, una suspensión coloidal lechosa que se encuentra en la savia de algunas plantas. Es útil directamente en esta forma (de hecho, la primera aparición de caucho en Europa está paño impermeabilizado con látex vulcanizado de Brasil), pero, más tarde, en 1839, Charles Goodyear inventó caucho vulcanizado; esto una forma de caucho natural calienta con, sobre todo, azufre formando enlaces cruzados entre las cadenas de polímero (vulcanización), mejorando la elasticidad y durabilidad. El plástico es muy conocido en estas áreas.

    Caucho sintético
    El primer caucho sintético fue sintetizado por Lebedev en 1910. En la Segunda Guerra Mundial, los bloqueos de suministros de caucho natural del sudeste asiático provocó un auge en el desarrollo de caucho sintético, en particular estireno-butadieno (aka Gobierno caucho estireno). En 1941, la producción anual de caucho sintético en los EE.UU. fue de sólo 231 toneladas que aumentó a 840 000 toneladas en 1945. En la carrera carrera espacial y armas nucleares, los investigadores de Caltech experimentaron con el uso de cauchos sintéticos de combustible sólido para cohetes. En última instancia, todos los grandes cohetes militares y misiles usarían combustibles sólidos a base de caucho sintético, y también jugarían un papel importante en el esfuerzo espacial civil.

    Otros Plásticos
    Polimetilmetacrilato (PMMA), más conocido como vidrio acrílico . Aunque los acrílicos son bien conocidos por su uso en pinturas y fibras sintéticas, tales como pieles falsas, en su forma a granel en realidad son muy duras y más transparente que el vidrio, y se venden como repuestos de vidrio bajo nombres comerciales tales como Acrylite , plexiglás, plexiglás y Lucite . Estos fueron utilizados para construir marquesinas aviones durante la guerra, y su principal aplicación es ahora grandes letreros luminosos, como los utilizados en fachadas de las tiendas o en el interior de las grandes tiendas, y para la fabricación de bañeras moldeadas al vacío.

    El polietileno (PE), a veces conocido como el polietileno, fue descubierto en 1933 por Reginald Gibson y Eric Fawcett en el gigante industrial británica Imperial Chemical Industries (ICI). Este material se convirtió en dos formas, polietileno de baja densidad (LDPE) , y polietileno de alta densidad (HDPE) . PEs son baratos, flexible, duradero y resistente a los químicos. LDPE se utiliza para hacer películas y materiales de envasado, mientras HDPE se utiliza para contenedores, tuberías y accesorios de automóviles. Mientras PE tiene baja resistencia al ataque químico, se encontró más tarde que un recipiente PE podría hacerse mucho más robustos mediante su exposición a flúor gas, que modificó la capa superficial del recipiente en el fluor mucho más difícil.
    Polipropileno (PP) , que fue descubierto en la década de 1950 por Giulio Natta. Es común en la ciencia y la tecnología que el crecimiento del cuerpo general de conocimiento puede conducir a las mismas invenciones en diferentes lugares o menos al mismo tiempo moderno, pero polipropileno era un caso extremo de este fenómeno, siendo inventado por separado cerca de nueve veces. El litigio se deriva, no se resolvió hasta 1989. Polipropileno logró sobrevivir al proceso legal y dos químicos estadounidenses que trabajan para Phillips Petroleum, J. Paul Hogan y Robert Banks, ahora se acredita generalmente como los principales inventores del material. El polipropileno es similar a su antepasado, polietileno, y bajo costo acciones de polietileno, pero es mucho más robusto. Se utiliza en todo, desde botellas de plástico para alfombras hasta muebles de plástico, y se utiliza muy fuertemente en los automóviles.
    Poliuretano (PU) fue inventado por Friedrich Bayer & Company en 1937, y entraría en uso después de la guerra, en forma de soplado para los colchones, muebles relleno y aislamiento térmico. También es uno de los componentes (en forma no soplado) del spandex de la fibra.
    Epoxi - En 1939, IG Farben presentó una patente para poliepóxido o epoxi. Los epoxis son una clase de plástico termoestable que forman enlaces cruzados y curar cuando un agente catalizador o endurecedor, se añade. Después de la guerra que entrarían en amplio uso para recubrimientos, adhesivos y materiales compuestos. Composites utilizando epoxi como una matriz incluyen plástico reforzado con vidrio, donde el elemento estructural es de fibra de vidrio y carbono-epoxi materiales compuestos, en el que el elemento estructural es de fibra de carbono. Fibra de vidrio ahora se utiliza a menudo para construir embarcaciones deportivas, y compuestos de carbono-epoxi son un elemento estructural cada vez más importante en los aviones, ya que son de peso ligero, fuerte y resistente al calor.
    PET, PETE, PETG , PET-P (tereftalato de polietileno)
    Dos químicos llamados Rex Whinfield y James Dickson, que trabaja en una pequeña empresa de Inglés con el nombre pintoresco de la Asociación de la impresora calicó en Manchester, tereftalato de polietileno desarrollado (PET o PETE) en 1941, y que sería utilizado para las fibras sintéticas en la era de la posguerra , con nombres tales como poliéster, dacrón y tergal. PET es menos permeable a los gases que otros plásticos de bajo costo y así es un material popular para la fabricación de botellas de Coca-Cola y otras bebidas carbonatadas, ya que la carbonatación tiende a atacar a otros plásticos, y para las bebidas ácidas, como jugos de frutas o vegetales. PET también es fuerte y resistente a la abrasión, y se utiliza para la fabricación de piezas mecánicas, bandejas de comida, y otros artículos que tienen que soportar el abuso. Películas de PET se utilizan como base para cinta de grabación.
    PTFE (politetrafluoroetileno) (también conocido como Teflon)
    Uno de los plásticos más impresionantes utilizados en la guerra, y un alto secreto, era politetrafluoroetileno (PTFE), más conocido como Teflon, lo que podría ser depositado sobre las superficies de metal como una prueba de arañazos y, revestimiento protector de baja fricción resistente a la corrosión. La capa superficial de fluor creado por la exposición de un recipiente de polietileno de flúor gas es muy similar a Teflon. Un químico DuPont llamado Roy Plunkett descubrió teflón por accidente en 1938. Durante la guerra, que fue utilizado en los procesos de difusión gaseosa para refinar uranio para la bomba atómica, ya que el proceso fue altamente corrosivo. A principios de la década de 1960, sartenes de teflón resistente a la adhesión estaban en la demanda.
    Lexan es un policarbonato plástico de alto impacto realizado por General Electric. Makrolon es un policarbonato plástico de alto impacto realizado por Bayer.
    Biodegradable (compostable) Plásticos
    Se han realizado investigaciones sobre plásticos biodegradables que rompen con la exposición a la luz solar (por ejemplo, la radiación ultravioleta), el agua o la humedad, bacterias, enzimas, la abrasión del viento y algunos casos de plagas o ataque de insectos de roedores también se incluyen como formas de biodegradación o ambiental degradación. Está claro que algunos de estos modos de degradación sólo funcionará si el plástico está expuesta en la superficie, mientras que otros modos sólo serán eficaces si se dan ciertas condiciones en los sistemas de vertido o de compostaje. Polvo de almidón se ha mezclado con el plástico como material de relleno para permitir que se degrada más fácilmente, pero aún así no llevar a la ruptura completa del plástico. Algunos investigadores han bacterias que sintetizan un plástico completamente biodegradable en realidad por ingeniería genética, pero este material, tales como Biopol, es caro en la actualidad. La empresa química alemana BASF hace Ecoflex, un poliéster totalmente biodegradables para aplicaciones de envasado de alimentos. Gehr Plastics ha desarrollado ECOGEHR , una gama completa de biopolímero Formas distribuido por profesional Plásticos.
  • CARACTERÍSTICAS Y VENTAJAS
    Plásticos profesionales ofrece más de 1.000 productos de plástico en diferentes láminas de plástico, varillas, tubos, películas, resina y perfiles.
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