Los plásticos
Los plásticos son materiales sintéticos, es decir, obtenidos por procedimientos industriales, cuya principal propiedad es su capacidad para deformarse. Están constituidos por miles de moléculas iguales que forman grandes cadenas, por eso reciben el nombre de polímeros.
Propiedades de los plásticos
Las principales propiedades de los plásticos son:
-Su plasticidad o capacidad para deformarse, lo que permite que con ellos se puedan fabricar piezas mediante la aplicación de calor y el uso de moldes.
-Su facilidad para darles color añadiendo tintes en el proceso de fabricación y su buen acabado.
-Su ligereza y capacidad aislante de la electricidad y el calor.
-Su resistencia mecánica.
-Su resistencia a la acción de agentes atmosféricos y corrosivos.
El principal inconveniente de los plásticos es su eliminación o reciclado, ya que, por ejemplo, una bolsa de plástico tarda casi 150 años en degradarse.
Origen y clasificación
La mayoría de los plásticos procede de productos obtenidos del petróleo y, en menos medida, de derivados del carbón y la celulosa de las plantas.
Los plásticos se clasifican en dos grandes grupos: Termoestables y Termoplásticos.
Plásticos Termoestables
Los plásticos termoestables experimentan en su fabricación una transformación química, denominada fraguado, que hace que sólo puedan ser moldeados una vez. Este moldeado se realiza mediante presión o calor. Los principales son:
-Fenoplastos (FP): Se conocen con el nombre de baquelita, y se suelen emplear en la fabricación de electrodomésticos y en la industria del automóvil, y también en la fabricación de elementos eléctricos y electrónicos, por su capacidad aislante.
-Aminoplastos (MF): Se conocen por el nombre de melamina, y se suelen utilizar para recubrir tableros de madera, ya que son plásticos duros y ligeros que se pueden colorear.
-Poliéster (UP): En forma de hilos, de emplea en la fabricación de fibras sintéticas que no se arrugan, no se encogen y se secan rápidamente. Además, reforzado con fibra de vidrio s convierte en un material muy resistente.
Plásticos Termoplásticos
Los plásticos termoplásticos se ablandan con el calor y recuperan su dureza cuando se enfrían, lo que permite que puedan ser moldeados varias veces. Pueden ser derivados de la celulosa o del petróleo.
Plásticos termoplásticos celulósicos-Acetato de celulosa (CA): se suele utilizar par fabricar láminas transparentes.
-Etilcelulosa (EC): se emplea en aeronáutica por su ligereza y resistencia.
Plásticos termoplásticos derivados del petróleo-Polietileno (PE): Existen de cuatro tipos: de alta densidad, de baja densidad, lineal de baja densidad y polietileno tereftalato.
-Policloruro de vinilo (PVC): Es muy resistente a los líquidos corrosivos y por ello se emplea en depósitos, cañerías de desagüe, ventanas, conducciones y cajas de instalaciones eléctricas.
-Polimetacrilato de metilo (PMMA): Se pule con facilidad y es resistente a los golpes. Se suele utilizar como sustituto del vidrio, en objetos de decoración, ventanas de aviones, piezas de óptica…
-Poliestireno (PS): Se puede colorear y tiene una buena resistencia mecánica. Se usa en muebles de jardín, juguetes, bolígrafos… El poliestireno expandido (porexpán) es muy utilizado en la fabricación de envases de protección y para aislamientos en la construcción de edificios.
-Polipropileno (PP): Es muy duro, resistente a la corrosión y al calor, soporta múltiples doblados y se pueden formar hilos sin romperse. Se emplea en estuches, tuberías para fluidos calientes, jeringuillas, etc.
-Poliamidas (PA): La más conocida es el nailon, que es muy resistente y tenaz y forma hilos con facilidad. Se usan para ruedas dentadas, piezas de máquinas y electrodomésticos, en la industria textil y en cordelería.
Procesos de elaboración
Los procesos más importantes son la colada, el espumado, el calandrado y el moldeo.
La coladaConsiste en verter el plástico caliente en estado líquido en un molde, donde, al enfriarse, se solidifica adquiriendo su forma. Es un proceso lento que sólo se utiliza para fabricar series de pocas piezas con moldes de materiales baratos, como escayola o madera.
El espumado
Consiste en introducir aire o gas en el interior de la masa de plástico para formar burbujas. Estas burbujas hacen que la densidad y el peso del plástico disminuyan. El calandradoConsiste en hacer pasar el plástico a través de unos rodillos para obtener láminas flexibles mediante presión. El proceso consiste en pasar un plástico convertido en una masa blanda entre una serie de rodillos calentados (calandras). A medida que el plástico pasa a través de los rodillos se forma una lámina continua, que seguidamente se refina y ajusta en otra serie de cilindros llamados de calibración, enfriamiento, corte y recogida.
El moldeoConsiste en dar forma a los plásticos introduciéndolos a presión en moldes.
- Moldeo a alta presión
1. Compresión
Se calienta plástico en polvo entre las dos piezas que forman un molde y se comprime con una prensa hidráulica. Con este procedimiento se fabrican mangos de baquelita y utensilios de cocina.
2. Inyección
Se introduce plástico granulado dentro de un cilindro, donde se calienta, y cuando se reblandece, un tornillo sin fin lo empuja y lo inyecta, a alta presión, en un molde de acero. El molde se refrigera con agua que circula por nos canales interiores para solidificar el plástico. Este procedimiento permite producir grandes series de piezas: cubos, carcasas, componentes de automóvil.
3. Extrusión
Se realiza de forma similar a la inyección, pero en lugar de un molde se emplea una boquilla de diferentes formas para producir barras de distintos perfiles (redondas, cuadradas, etc.) Con este procedimiento también se fabrican tubos inyectando aire a través de un orificio en la punta del cabezal.
4. Inyección-Soplado
Consiste en comprimir el plástico que sale por la boquilla después del procedimiento de inyección, entre las dos mitades de un molde, a la vez que se inyecta aire a presión, lo que produce una pieza hueca. Así es posible fabricar, de manera continua y automatizada, botellas y todo tipo de recipientes huecos.
- Moldeo a baja presión
1. Por vacío
Consiste en efectuar el vacío absorbiendo el aire que hay entre el molde y la lámina caliente para que ésta se adapte a la forma del molde. Se emplea para la obtención de envases de productos de alimentación, envases que reproducen la forma de los objetos que contienen, etc.
2. Por soplado
Consiste en aplicar aire a presión contra la lámina de plástico hasta adaptarla a un molde caliente. Este moldeo se emplea para la fabricación de cúpulas, piezas huecas, etc.
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Ejercicios
1. Elabora una lista con diez objetos de plástico que puedas encontrar en cualquier parte de tu casa, excepto en la cocina.
Bolígrafo, carcasa del teléfono, interruptor, bote de jabón, mando de la televisión, carcasa de un disco, persianas, altavoces, perchas, macetas.
2. Explica cuáles son las características que distinguen a los plásticos de los demás materiales de uso técnico.
Los plásticos están formados por polímeros, tienen una gran plasticidad, son baratos y tienen un buen acabado.
3. Además de la plasticidad, ¿qué otras propiedades tienen los plásticos?
Su facilidad para darles color, su ligereza, su capacidad aislante de la electricidad y el calor y su resistencia mecánica y a la acción de agentes atmosféricos y corrosivos.
6. Explica qué son las poliamidas y cuáles son sus principales aplicaciones.
Es un plástico muy resistente y tenaz, y forma hilos con facilidad. La más conocida es el nailon, y se suelen utilizar para crear ruedas dentadas, piezas de máquinas y electrodomésticos, en la industria textil y en cordelería.
7. Explica cuáles son las principales aplicaciones del poliéster.
Se utiliza en forma de hilos y se emplea en la fabricación de fibras textiles sintéticas que no se arrugan, no encogen y secan rápidamente. Reforzado con fibra de vidrio se convierte en un material muy resistente que se emplea en la fabricación de depósitos, contenedores, bidones, piscinas, etc. Se usa en la industria aeronáutica y naval, así como en la del automóvil en forma de paneles para construir carrocerías.
9. Busca información y realiza un trabajo sobre los plásticos que se emplean en la industria textil.
Los más utilizados son el poliéster, los poliamidas (nailon), que son utlizados normalmente en forma de hilos, para crear fibras sintéticas.
10. Identifica seis objetos en los que se haya empleado poliamida para su fabricación y explica cuál es la aplicación de la mayoría de ellos.
Medias, cuerdas, paracaídas, cepillo de dientes con cuerdas de nailon, sedales y peines. La mayoría de ellos son utilizados para el uso cotidiano, además de que el nailon en hilos, es utilizado para crear fibras sintéticas para ropa.
11. ¿Qué tipo de plástico es la etilcelulosa?
Es un plástico termoplástico derivado de la celulosa.
12. Busca y escribe en tu cuaderno el significado de las siguientes siglas que se utilizan para designar distintos tipos de plásticos:
a) E: b) PEBD: Polietileno de baja densidad c) MF: Aminoplasto d) PET: Polietilentereftalato e) PA: Poliamidas f) PVC: Policloruro de vinilo g) LLPE: Lineal de baja densidad h) PP: Polipropileno i) UP: Poliéster
15. Explica cuáles son las diferencias que existen entre los plásticos termoplásticos y los termoestables.
Los plásticos termoplásticos se pueden moldear más de una vez a diferencia de los plásticos termoestables que, al sufrir en su fabricación una transformación química, denominada fraguado, no pueden ser moldeados más de una vez.
16. Copia en tu cuaderno y relaciones mediante flechas los siguientes elementos:
a) Polietileno ________________ Bobinas de plástico
b) Poliamida ________________ Prendas textiles
c) Metacrilato _______________ Ventanillas de avión
d) Polipropileno ______________ Estuches
e) Poliestireno ______________ Bolígrafos
f) Policloruro de vinilo ________ Marcos de ventanas
19. Dibuja un diagrama en el que indiques mediante flechas cuáles de los siguientes plásticos son celulósicos y cuáles son derivados del petróleo:
Celulósicos: Acetato de celulosa, Etilcelulosa. Derivados del petróleo: Polietileno, Poliamida, Policloruro de vinilo, Poliestireno.
20. Busca elementos u objetos de PVC y explica qué función cumplen y dónde los has localizado.
Marco de la ventana, carcasa de un router y algunos juguetes.
29. Averigua que tipo de plástico se emplea en las cañerías de desagüe y escribe su nombre y las siglas con las que se designa.
PVC: Policloruro de vinilo.
