DESCRIPCIÓN GENERAL de los plásticos |
Plástico es el término común para una amplia gama de materiales sólidos amorfos orgánicos sintéticos o semisintéticos adecuados para la fabricación de productos industriales. Los plásticos suelen ser polímeros de alto peso molecular y pueden contener otras sustancias para mejorar el rendimiento y/o reducir costos. La palabra plástico deriva del griego (plastikos) que significa apto para moldear y (plastos) que significa moldeado. Se refiere a su maleabilidad o plasticidad durante la fabricación, lo que permite fundirlos, prensarlos o extruirlos en una enorme variedad de formas, como películas, fibras, placas, tubos, botellas, cajas y mucho más. La palabra común plástico no debe confundirse con el adjetivo técnico plástico, que se aplica a cualquier material que sufre un cambio permanente de forma (deformación plástica) cuando se deforma más allá de cierto punto. El aluminio, por ejemplo, es plástico en este sentido, pero no plástico en el sentido común; por el contrario, en sus formas acabadas, algunos plásticos se rompen antes de deformarse y, por tanto, no son plásticos en el sentido técnico.
Hay dos tipos de plásticos: termoplásticos y termoestables. Los termoplásticos se ablandarán y derretirán si se les aplica suficiente calor; ejemplos son polietileno, poliestireno y PTFE. Los termoestables no se ablandan ni se derriten sin importar cuánto calor se aplique. Ejemplos: Micarta, GPO, G-10
Descripción general:
Los plásticos se pueden clasificar por su estructura química, es decir, las unidades moleculares que forman la columna vertebral y las cadenas laterales del polímero. Algunos grupos importantes en estas clasificaciones son los acrílicos, poliésteres, siliconas, poliuretanos y plásticos halogenados. Los plásticos también se pueden clasificar por el proceso químico utilizado en su síntesis; por ejemplo, como condensación, poliadición, reticulación, etc. Otras clasificaciones se basan en cualidades que son relevantes para la fabricación o el diseño del producto. Ejemplos de tales clases son los termoplásticos y termoestables, elastómeros, estructurales, biodegradables, eléctricamente conductores, etc. Los plásticos también se pueden clasificar según diversas propiedades físicas, como densidad, resistencia a la tracción, temperatura de transición vítrea, resistencia a diversos productos químicos, etc. Debido a su costo relativamente bajo, facilidad de fabricación, versatilidad e impermeabilidad al agua, los plásticos se utilizan en una gama enorme y en expansión de productos, desde sujetapapeles hasta naves espaciales. Ya han desplazado muchos materiales tradicionales, como la madera; piedra; cuerno y hueso; cuero; papel; metal; vaso; y cerámica, en la mayoría de sus usos anteriores. El uso de plásticos está limitado principalmente por su química orgánica, que limita seriamente su dureza, densidad y su capacidad para resistir el calor, los disolventes orgánicos, la oxidación y la radiación ionizante. En particular, la mayoría de los plásticos se derriten o se descomponen cuando se calientan a unos cientos de grados centígrados. Si bien los plásticos pueden ser conductores de electricidad hasta cierto punto, todavía no son rival para metales como el cobre o el aluminio. pavimento, durmientes de ferrocarril, etc.
Estructura química:
Los termoplásticos comunes tienen una masa molecular de entre 20.000 y 500.000, mientras que se supone que los termoestables tienen un peso molecular infinito. Estas cadenas están formadas por muchas unidades moleculares repetidas, conocidas como unidades repetidas, derivadas de monómeros; cada cadena polimérica tendrá varios miles de unidades repetidas. La gran mayoría de los plásticos están compuestos por polímeros de carbono e hidrógeno solos o con oxígeno, nitrógeno, cloro o azufre en la columna vertebral. (Algunos de los intereses comerciales se basan en el silicio). La columna vertebral es la parte de la cadena en el "camino" principal que une un gran número de unidades repetidas. Para variar las propiedades de los plásticos, tanto la unidad repetida con diferentes grupos moleculares "cuelgan" o "colgante" de la columna vertebral (normalmente están "colgados" como parte de los monómeros antes de unir los monómeros para formar la cadena polimérica). Esta personalización mediante la estructura molecular de unidades repetidas ha permitido que los plásticos se conviertan en una parte indispensable de la vida del siglo XXI al ajustar las propiedades del polímero.
Algunos plásticos tienen una estructura molecular parcialmente cristalina y parcialmente amorfa, lo que les confiere un punto de fusión (la temperatura a la que se superan las fuerzas intermoleculares de atracción) y una o más transiciones vítreas (temperaturas por encima de las cuales aumenta sustancialmente el grado de flexibilidad molecular localizada). . Los llamados plásticos semicristalinos incluyen polietileno, polipropileno, poli (cloruro de vinilo), poliamidas (nylon), poliésteres y algunos poliuretanos. Muchos plásticos son completamente amorfos, como por ejemplo poliestireno y sus copolímeros, poli(metacrilato de metilo) y todos los termoestables.
Historia de los Plásticos:
El primer plástico fabricado por el hombre fue inventado por Alexander Parkes en 1855; Llamó a este plástico Parkesine (más tarde llamado celuloide). El desarrollo de los plásticos ha pasado del uso de materiales plásticos naturales (p. ej., goma de mascar, goma laca) al uso de materiales naturales modificados químicamente (p. ej., caucho, nitrocelulosa, colágeno, galalita) y, finalmente, a moléculas completamente sintéticas (p. ej., baquelita). , epoxi, cloruro de polivinilo, polietileno).
Tipos de Plásticos:
Plásticos a base de celulosa
En 1855, un inglés de Birmingham llamado Alexander Parkes desarrolló un sustituto sintético del marfil que comercializó con el nombre comercial Parkesine y que ganó una medalla de bronce en la Exposición Universal de Londres de 1862. La parkesina se fabricó a partir de celulosa (el componente principal de las paredes celulares de las plantas) tratada con ácido nítrico y un disolvente. El resultado del proceso (comúnmente conocido como nitrato de celulosa o piroxilina) podría disolverse en alcohol y endurecerse hasta obtener un material transparente y elástico que podría moldearse cuando se calienta. Al incorporar pigmentos al producto, se podría hacer que pareciera marfil.
Baquelita®
El primer plástico basado en un polímero sintético se fabricó a partir de fenol y formaldehído, y los primeros métodos de síntesis viables y baratos fueron inventados en 1909 por Leo Hendrik Baekeland, un estadounidense nacido en Bélgica que vivía en el estado de Nueva York. Baekeland buscaba una goma laca aislante para recubrir cables de motores y generadores eléctricos. Encontró que las mezclas de fenol (C6H5OH) y formaldehído (HCOH) formaban una masa pegajosa cuando se mezclaban y calentaban, y la masa se volvía extremadamente dura si se dejaba enfriar. Continuó sus investigaciones y descubrió que el material podía mezclarse con harina de madera, amianto 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 formar espuma durante la síntesis y el producto resultante era de una calidad inaceptable. Baekeland construyó recipientes a presión para expulsar las burbujas y proporcionar un producto suave y uniforme. Anunció públicamente su descubrimiento en 1912 y lo llamó baquelita. Originalmente se utilizó para piezas eléctricas y mecánicas, y finalmente se generalizó en bienes de consumo en la década de 1920. Cuando la patente de baquelita expiró en 1930, Catalin Corporation adquirió la patente y comenzó a fabricar plástico Catalin utilizando un proceso diferente que permitía una gama más amplia de colores. La baquelita fue el primer plástico verdadero. Era un material puramente sintético, no basado en ningún material o incluso molécula que se encuentre en la naturaleza. También fue el primer plástico termoestable. Los termoplásticos convencionales se pueden moldear y luego volver a fundir, pero los plásticos termoestables forman enlaces entre las hebras de polímeros cuando se curan, creando una matriz enredada que no se puede deshacer sin destruir el plástico. Los plásticos termoestables son duros y resistentes a la temperatura. La baquelita® era barata, resistente y duradera. Fue moldeado en miles de formas, como radios, teléfonos, relojes y bolas de billar. Los plásticos fenólicos han sido reemplazados en gran medida por plásticos más baratos y menos quebradizos, pero todavía se utilizan en aplicaciones que requieren sus propiedades aislantes y resistentes al calor. Por ejemplo, algunas placas de circuitos electrónicos están hechas de hojas de papel o tela impregnadas con resina fenólica. Bakelite® es ahora una marca registrada de Bakelite GmbH.
Poliestireno y PVC
Después de la Primera Guerra Mundial, las mejoras en la tecnología química provocaron una explosión de nuevas formas de plásticos. Entre los primeros ejemplos de la ola de nuevos plásticos se encuentran el poliestireno (PS) y el cloruro de polivinilo (PVC), desarrollados por IG Farben de Alemania. El poliestireno es un plástico rígido, quebradizo y económico que se ha utilizado para fabricar maquetas de plástico y chucherías similares. También sería la base de uno de los plásticos "espumados" más populares, llamado espuma de estireno o poliestireno. Los plásticos de espuma se pueden sintetizar en forma de "célula abierta", en la que las burbujas de espuma están interconectadas, como en una esponja absorbente, y en forma de "célula cerrada", en la que todas las burbujas son distintas, como globos diminutos, como en los globos llenos de gas. Dispositivos de flotación y aislamiento de espuma. A finales de la década de 1950, se introdujo el estireno de alto impacto , que no era quebradizo. Se utiliza mucho actualmente como sustancia de carteles, bandejas, figuritas y novedades. El PVC tiene cadenas laterales que incorporan átomos de cloro, que forman enlaces fuertes. El PVC en su forma normal es rígido, fuerte, resistente al calor y a la intemperie. y ahora se utiliza para fabricar plomería, canalones, revestimientos de casas, gabinetes para computadoras y otros equipos electrónicos. El PVC también se puede ablandar mediante procesamiento químico, y de esta forma ahora se utiliza para envoltorios retráctiles, envases de alimentos y ropa para la lluvia.
Nylon
La verdadera estrella de la industria del plástico en la década de 1930 fue la poliamida (PA), mucho más conocida por su nombre comercial nailon. El nailon fue la primera fibra puramente sintética, introducida por DuPont Corporation en la Feria Mundial de 1939 en la ciudad de Nueva York. En 1927, DuPont había iniciado un proyecto de desarrollo secreto denominado Fiber66, bajo la dirección del químico de Harvard Wallace Carothers y el director del departamento de química Elmer Keizer Bolton. Carothers había sido contratado para realizar investigación pura y trabajó para comprender la estructura molecular y las propiedades físicas de los nuevos materiales. Dio algunos de los primeros pasos en el diseño molecular de los materiales. Su trabajo condujo al descubrimiento de la fibra sintética de nailon, que era muy fuerte pero también muy flexible. La primera aplicación fue para cerdas de cepillos de dientes. Sin embargo, el verdadero objetivo de Du Pont era la seda, en particular las medias de seda. Carothers y su equipo sintetizaron varias poliamidas diferentes, incluidas la poliamida 6,6 y 4,6, así como poliésteres. A DuPont le llevó doce años y 27 millones de dólares refinar el nailon y sintetizar y desarrollar los procesos industriales para la fabricación a granel. Con una inversión tan importante, no sorprendió que Du Pont ahorrara pocos gastos para promover el nailon después de su introducción, creando una sensación pública o "nylonmanía". La manía del nailon llegó a su fin abruptamente a finales de 1941, cuando Estados Unidos entró en la Segunda Guerra Mundial. La capacidad de producción que se había creado para producir medias de nailon, o simplemente nailon, para las mujeres estadounidenses se aprovechó para fabricar una gran cantidad de paracaídas para aviadores y paracaidistas. Después de que terminó la guerra, DuPont volvió a vender nailon al público, participando en otra campaña promocional en 1946 que resultó en una locura aún mayor, desencadenando los llamados disturbios del nailon. Posteriormente se desarrollaron las poliamidas 6, 10, 11 y 12 a base de monómeros que son compuestos anulares; por ejemplo, caprolactama.nylon 66 es un material fabricado mediante polimerización por condensación. El nailon sigue siendo un plástico importante, y no sólo para su uso en tejidos. En su forma masiva es muy resistente al desgaste, particularmente si está impregnado de aceite, por lo que se utiliza para construir engranajes, cojinetes, casquillos y, debido a su buena resistencia al calor, cada vez más para aplicaciones debajo del capó de automóviles y otras aplicaciones mecánicas. partes.
Caucho natural
El caucho natural es un elastómero (un polímero de hidrocarburo elástico) que originalmente se derivaba del 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 fue una tela impermeabilizada con látex no vulcanizado de Brasil) pero, más tarde, en 1839, Charles Goodyear inventó el caucho vulcanizado; Se trata de una forma de caucho natural calentado principalmente con azufre que forma enlaces cruzados entre cadenas de polímeros (vulcanización), lo que mejora la elasticidad y la durabilidad. El plástico es muy conocido en estas zonas.
Caucho sintético
El primer caucho totalmente sintético fue sintetizado por Lebedev en 1910. En la Segunda Guerra Mundial, los bloqueos del suministro de caucho natural del sudeste asiático provocaron un auge en el desarrollo del caucho sintético, en particular el caucho de estireno-butadieno (también conocido como caucho-estireno del gobierno). En 1941, la producción anual de caucho sintético en los EE.UU. era sólo de 231 toneladas, que aumentó a 840.000 toneladas en 1945. En la carrera espacial y de armamentos nucleares, los investigadores de Caltech experimentaron con el uso de cauchos sintéticos como combustible sólido para cohetes. En última instancia, todos los grandes cohetes y misiles militares utilizarían combustibles sólidos a base de caucho sintético y también desempeñarían un papel importante en el esfuerzo espacial civil.
Polimetacrilato de metilo (PMMA), más conocido como Plexiglás acrílico . Aunque los acrílicos son ahora bien conocidos por su uso en pinturas y fibras sintéticas, como pieles sintéticas, en su forma masiva son en realidad muy duros y más transparentes que el vidrio, y se venden como sustitutos del vidrio con nombres comerciales como Acrylite , Perspex, Plexiglás y Lucita . Se utilizaron para construir marquesinas de aviones durante la guerra, y su principal aplicación ahora son los grandes carteles luminosos, como los que se utilizan en escaparates o dentro de grandes almacenes, y para la fabricación de bañeras moldeadas al vacío.
El polietileno (PE) , a veces conocido como polietileno, fue descubierto en 1933 por Reginald Gibson y Eric Fawcett en el gigante industrial británico Imperial Chemical. Industrias (ICI). Este material evolucionó en dos formas, polietileno de baja densidad (LDPE) y polietileno de alta densidad (HDPE) . Los PE son baratos, flexibles, duraderos y químicamente resistentes. El LDPE se utiliza para fabricar películas y materiales de embalaje, mientras que el HDPE se utiliza para contenedores, plomería y accesorios para automóviles. Si bien el PE tiene baja resistencia al ataque químico, más tarde se descubrió que un contenedor de PE podía hacerse mucho más robusto exponiéndolo al gas flúor, que modificaba la capa superficial del contenedor para convertirla en polifluoroetileno, mucho más resistente.
Polipropileno (PP) , descubierto a principios de los años 1950 por Giulio Natta. Es común en la ciencia y la tecnología modernas que el crecimiento del cuerpo general de conocimientos pueda conducir a los mismos inventos en diferentes lugares aproximadamente al mismo tiempo, pero el polipropileno fue un caso extremo de este fenómeno, ya que se inventó por separado unas nueve veces. El litigio subsiguiente no se resolvió hasta 1989. El polipropileno logró sobrevivir al proceso legal y ahora se considera generalmente a dos químicos estadounidenses que trabajan para Phillips Petroleum, J. Paul Hogan y Robert Banks, como los principales inventores del material. El polipropileno es similar a su antecesor, el polietileno, y comparte el bajo costo del polietileno, pero es mucho más robusto. Se utiliza en todo, desde botellas de plástico hasta alfombras y muebles de plástico, y se utiliza mucho en automóviles.
El poliuretano (PU) fue inventado por Friedrich Bayer & Company en 1937 y se empezaría a utilizar después de la guerra, en forma de soplado para colchones, acolchado de muebles y aislamiento térmico. También es uno de los componentes (en forma no soplada) de la fibra spandex.
Epoxi : en 1939, IG Farben presentó una patente para el poliepóxido o epoxi. Los epoxis son una clase de plástico termoestable que forma enlaces cruzados y cura cuando se agrega un agente catalizador o endurecedor. Después de la guerra se utilizarían ampliamente para revestimientos, adhesivos y materiales compuestos. Los compuestos que utilizan epoxi como matriz incluyen plástico reforzado con vidrio, donde el elemento estructural es fibra de vidrio, y compuestos de carbono-epóxido, en los que el elemento estructural es fibra de carbono. La fibra de vidrio se utiliza ahora con frecuencia para construir embarcaciones deportivas, y los compuestos de carbono y epoxi son un elemento estructural cada vez más importante en los aviones, ya que son livianos, fuertes y resistentes al calor.
PET, PETE, PETG , PET-P (tereftalato de polietileno)
Dos químicos llamados Rex Whinfield y James Dickson, que trabajaban en una pequeña empresa inglesa con el curioso nombre de Calico Printer's Association en Manchester, desarrollaron el tereftalato de polietileno (PET o PETE) en 1941, que se utilizaría para fibras sintéticas en la era de la posguerra. , con nombres como poliéster, dacrón y terileno. El PET es menos permeable a los gases que otros plásticos de bajo costo y, por lo tanto, es un material popular para fabricar botellas de Coca-Cola y otras bebidas carbonatadas, ya que la carbonatación tiende a atacar otros plásticos, y para bebidas ácidas como jugos de frutas o vegetales. El PET también es fuerte y resistente a la abrasión, y se utiliza para fabricar piezas mecánicas, bandejas de comida y otros artículos que deben soportar abusos. Las películas de PET se utilizan como base para cintas de grabación.
PTFE (politetrafluoroetileno) (también conocido como Teflon®)
Uno de los plásticos más impresionantes utilizados en la guerra, y un alto secreto, fue el politetrafluoroetileno (PTFE), más conocido como teflón, que podía depositarse sobre superficies metálicas como una capa protectora de baja fricción, resistente a los arañazos y a la corrosión. La capa superficial de polifluoroetileno creada al exponer un recipiente de polietileno a gas flúor es muy similar al teflón. Un químico de DuPont llamado Roy Plunkett descubrió el teflón por accidente en 1938. Durante la guerra, se utilizó en procesos de difusión gaseosa para refinar el uranio para la bomba atómica, ya que el proceso era altamente corrosivo. A principios de la década de 1960, había demanda de sartenes de teflón resistentes a la adherencia.
Policarbonato: Lexan es un policarbonato de alto impacto desarrollado originalmente por General Electric. Makrolon® y Tuffak son marcas comerciales de plástico de policarbonato de alto impacto fabricados por Plaskolite.
Plásticos biodegradables (compostables)
Se han realizado investigaciones sobre plásticos biodegradables que se descomponen con la exposición a la luz solar (por ejemplo, radiación ultravioleta), agua o humedad, bacterias, enzimas, abrasión por el viento y, en algunos casos, plagas de roedores o ataques de insectos. como formas de biodegradación o degradación ambiental. Está claro que algunos de estos modos de degradación solo funcionarán si el plástico está expuesto en la superficie, mientras que otros modos solo serán efectivos si existen ciertas condiciones en los vertederos o en los sistemas de compostaje. Se ha mezclado almidón en polvo con plástico como relleno para permitir que se degrade más fácilmente, pero aún así no provoca la descomposición completa del plástico. De hecho, algunos investigadores han modificado genéticamente bacterias que sintetizan un plástico completamente biodegradable, pero este material, como el Biopol, es caro en la actualidad. La empresa química alemana BASF fabrica Ecoflex, un poliéster totalmente biodegradable para aplicaciones de envasado de alimentos. Gehr Plastics ha desarrollado ECOGEHR , una gama completa de formas de biopolímeros distribuida por Professional Plástica.
|
|
CARACTERÍSTICAS Y BENEFICIOS de los plásticos. |
|
Plásticos profesionales ofrece más de 1.000 productos de plástico en diferentes láminas de plástico, varillas, tubos, películas, resina y perfiles.
|
|
![Plástica]( "Plástica")
|
View In English
Contáctenos
Ubicaciones
Sobre Nosotros
Rastrear envio
Registrarse
Iniciar Sesión
Translate