PLÁSTICOS O POLÍMEROS

Definición

Llamamos polímeros o plásticos a materiales sintéticos, obtenidos por el ser humano a través de una serie de reacciones químicas con aditivos. Tienen como finalidad mejorar sus propiedades y características

La palabra plasticidad se aplica a la característica de los materiales de conservar su nueva forma después de haberse deformado (contrario al término elasticidad). Después de esta definición, podemos deducir que los plásticos son los materiales que poseen plasticidad.

Historia

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El primer plástico se originó en un concurso en 1860, cuando un fabricante estadounidense de bolas de billar Phelan and Collarder ofreció una recompensa de $10000 a quien consiguiera un sustituto del marfil natural para la fabricación de bolas de billar. Un inventor norteamericano, John Wesley Hyatt, desarrolló el celuloide disolviendo celulosa (material de origen natural) en una mezcla de alcanfor y etanol. No se sabe si Hyatt ganó el premio, pero de todos modos, consiguió un producto muy comercial que sería vital para el desarrollo de la industria cinematográfica de finales de siglo XIX.

En 1909 el químico Leo Hendrik Baekeland sintetizó un polímero a partir de moléculas de fenol y formaldehído. Se bautizó con el nombre de baquelita y fue el primer plástico totalmente sintético de la historia, fue la primera de una serie de resinas sintéticas. Esto revolucionó la tecnología moderna iniciando la «era del plástico». A lo largo del siglo XX el uso del plástico se hizo extremadamente popular.

En 1920, Hermann Staudinger, químico alemán, aventuró que éstos se componían en realidad de moléculas gigantes. Los esfuerzos realizados para probar estas afirmaciones dieron inicio a muchas investigaciones científicas que produjeron avances en esta rama de la química.

OBTENCIÓN DE LOS PRODUCTOS PLÁSTICOS

Este esquema nos relata la obtención de los plásticos:

COMPONENTES PRINCIPALES DE LOS PLÁSTICOS

Materia básica: son los monómeros que entran en la reacción química. Se comercializan en forma de granza (gránulos).

Cargas: son incorporados al material fibra-resina para aportar características particulares (como propiedades físicas, químicas y mecánicas) o reducir el coste. Existen dos tipos: reforzantes y no reforzantes. Éstas últimas se dividen a su vez en ignífugas y conductoras.

Aditivos: son sustancias empleadas en los PRF con el objetivo de incrementar las prestaciones del material. Cada aditivo tiene generalmente la propiedad de intervenir en una sola característica, por lo que es normal emplear más de un tipo de aditivo a la vez, siempre que sean compatibles. Sin embargo, es necesario advertir que si empleamos demasiados aditivos a la vez podrían modificarse otras propiedades del polímero base, por lo que es conveniente limitar el número de aditivos utilizados en una misma matriz.

Estos son los tipos de aditivos más empleados:

- Lubrificantes: interno (modifica las fuerzas de cohesión intermoleculares, diminuyendo la viscosidad de la resina sin alterar sus propiedades) o externo (aflora a la superficie de la resina para reducir su tendencia a pegarse a los moldes).

- Agentes antiestáticos: empleados en resinas incapaces de dispersar las cargas iónicas que se puede dar sobre la superficie del producto durante la fabricación.

- Agentes antioxidantes: garantizan unas prestaciones prolongadas del material frente a la acción de los rayos UV y del ozono.

- Agentes que modifican las propiedades mecánicas: se trata de Monoceros añadidos durante la fabricación del compuesto polimérico de base y que influyen en un parámetro específico (por ejemplo, la rigidez del material) manteniendo casi invariables las demás características.

- Agentes retardantes de la llama e ignífugos.

- Conservantes: impiden que el material sea ataca por microorganismos, insectos o roedores.

- Pigmentos: preparados a partir de productos insolubles, en forma sólida, de origen mineral u orgánico

- Colorantes: compuestos solubles en agua o disolvente orgánico que se utilizan poco debido a su mala resistencia química.

- Pastas colorantes: son dispersiones de pigmentos en un soporte pastoso, de fácil incorporación y dispersión en la resina.

Catalizadores: sustancias cuya presencia hace reaccionar a dos o más productos entre sí, que por sí solos permanecerían prácticamente inertes unos frente a otros. En la química macromolecular también se denominan iniciadores

TIPOS DE PLÁSTICOS

Termoplásticos: Se caracterizan porque se ablandan al calentarse y pueden ser moldeados para darles distintas formas, sabiendo que al enfriarse volverán a endurecerse manteniendo sus características iniciales.

Al calentarse, a las moléculas se les da la energía necesaria para que se separen, y esto les da libertad para cambiar su posición relativa y dar lugar a una nueva forma cuando están bajo presión. Este proceso de ablandamiento y endurecimiento puede volverse a repetir una y otra vez sin que el material modifique su aspecto o sus propiedades.

Ejemplo de plástico termoplástico

Termoestables: Se comportan de forma muy diferente a los termoplásticos. Al calentarlos por primera vez el polímero se ablanda y se le puede dar forma bajo presión. Sin embargo, debido al calor, comienza una reacción química en la que las moléculas se enlazan permanentemente. Esta reacción se conoce con el nombre de degradación. Como consecuencia el polímero se hace rígido permanentemente y si se calienta no se ablandará sino que se destruirá.

Ejemplo de plástico termoestable

Elastómeros: Los elastómeros son aquellos materiales que muestran un comportamiento elástico. Son polímeros amorfos que se encuentran sobre su temperatura de transición vítrea, de ahí viene esa considerable capacidad de deformación. A temperatura ambiente las gomas son relativamente blandas y deformables. Se usan principalmente para cierres herméticos, adhesivos y partes flexibles. Comenzaron a utilizarse a finales del siglo XIX en los automóviles.

Ejemplo de plástico elastómero

Mariola Cerón Otalora