POLMEROS

Ing. Luis A. Alva Reyes

(Parte I)

Qu son?

Son macromolculas orgnicas, formadas por la unin de monmeros o meros, los cuales presentan un ordenamiento amorfo

CARACTERSTICAS DE LOS POLMEROS

Baja densidadbajo peso

Bajo costo

Gran resistencia al ataque qumico

Aislantes

Estructura amorfa

Lquidos o slidos

Baja resistencia mecnica (no es general)

Dureza relativa

Facilidad de conformado

Baja temperatura de servicio

ADITIVOS

Sustancias qumicas que entran en la formulacin de un plstico, con el fin

de darle las propiedades para las prestaciones de que va a ser objeto.

ESTABILIZANTES TRMICOS Y FOTOQUMICOS: Aditivos que evitan o retardan la descomposicin y degradacin de un plstico bajo la accin del calor o de la luz. Protegen al plstico tanto durante su puesta en servicio como en su procesamiento. Estabilizantes trmicos: compuestos orgnicos como fenoles, aminas. Estabilizantes fotoqumicos: negro de humo, xido de cinc, xido de magnesio, carbonato de calcio, sulfato de bario, xido de hierro, xido de titanio y otros

PLASTIFICANTES:

Mejoran la flexibilidad, la ductilidad y la tenacidad del plstico. Disminuyen la temperatura de transicin vtrea Como plastificantes son utilizados los steres de algunos cidos orgnicos, principalmente estearatos, adipatos y ftalatos, steres de cidos fosfricos y aceites minerales. Tambin se pueden incluir compuestos epoxidados, los glicoles y derivados de cidos sulfnicos.

ANTIOXIDANTES: Retardan o inhiben la oxidacin del material, la mayor parte de los estabilizantes trmicos son tambin antioxidantes. Muchos compuestos fenlicos y las aminas y sus derivados son capaces de impedir o retardar estas degradaciones actuando directamente contra la aparicin de productos intermedios de oxidacin.

LUBRICANTES: Aditivos auxiliares que se utilizan para el tratamiento de plsticos en procesos de transformacin, con el fin de reducir fricciones entre el material y las paredes de moldes y maquinaria, eliminando, as, fuerzas de rozamiento al impedir la adherencia a las superficies metlicas. Entre ellos, son importantes los hidrocarburos lineales, alcoholes grasos, steres de cidos grasos y las siliconas.

CARGAS (RELLENOS): Estos aditivos se emplean principalmente con fines de aprovechamiento econmico: Aumentar el peso del producto final, reduciendo costos. Sin embargo, tambin dan cuerpo y aaden fortaleza al material, comportndose, de algn modo, como aditivo estabilizante, al mantener las propiedades tcnicas, tanto mecnicas como elctricas, y tambin qumicas, del producto final. Son cargas y refuerzos la slice y arcilla, micas, asbestos, silicatos alcalinos y alcalino-trreos, xidos de calcio y magnesio, xidos de metales pesados, almina, carbonato clcico, sulfato de bario y otros.

PIGMENTOS:

Los pigmentos son sustancias de color definido, permiten obtener colores brillantes en plsticos transparentes o translcidos. Los pigmentos utilizados en la industria del plstico (tienen preferencia las coloraciones blanca y amarillo-naranja) son compuestos aromticos nitrogenados como monoazo y diazobencenos, o bien xidos metlicos (dixido de titanio, xido de cromo, xido de hierro hidratado), cromatos y silicatos.

ANTIESTTICOS: Los aditivos antiestticos son sustancias polares y algo higroscpicas. La necesidad de eliminar fricciones y rozamientos hace que muchos de ellos tengan, adems, propiedades lubricantes. Se utilizan las sales de amonio cuaternario, alcoholes grasos, amidas de cidos grasos, alquilsulfonatos y otros tensioactivos aninicos y catinicos.

HOMOPOLMEROS vs COPOLMEROS

En el caso de que el polmero provenga de un nico tipo de monmero se

denomina homopolmero y si proviene de varios monmeros se llama

copolmero o heteropolmero.

Homopolmero: polietileno, prolipropileno, etc

Copolmero: ABS, caucho SBR, etc.

1) Homopolmero 2) Copolmero alternante 3) Copolmero aleatorio 4) Copolmero en bloque 5) Copolmero de injerto

CLASIFICACIN DE LOS POLMEROS

Lineal b) Cadena Ramificado Entrecruzado Isotctico c) Estereoisomera Sindiotctico Atctico

Elastmeros c) Comportamiento Termoplsticos Termoestables

Naturales a) Naturaleza Semisintticos Sintticos

a) Segn su naturaleza:

NATURAL:

Obtenidos directamente de la naturaleza: latex, caucho, proteinas, algodn, celulosa, etc.

SEMISINTTICO:

Son aquellos obtenidos de la naturaleza, pero modificados y mejorados en un laboratorio: caucho vulcanizado

SINTTICO:

Derivados del petrleo, creados en el laboratorio

b) Segn el tipo de cadena:

LINEAL:

Las unidades monomricas se unen unas a otras formando cadenas sencillas. Estas cadenas son flexibles y se comportan como una masa de fideos. Las cadenas pueden unirse entre s por fuerzas de Van der Waals.

RAMIFICADA:

Polmeros cuya cadena principal est conectada lateralmente con otras cadenas secundarias. Las ramas que forman parte de la cadena molecular principal son el resultado de reacciones locales que ocurran durante la sntesis del polmero

ENTRECRUZADA:

Cadenas lineales adyacentes se unen transversalmente en varias posiciones mediante enlaces covalentes El entrecruzamiento se realiza durante la sntesis o por reacciones qumicas irreversibles, que normalmente ocurren a alta temperatura.

c) Segn su Estereoisomera:

ISOTCTICO:

Todos los grupos R estn situados en el mismo lado de la cadena

SINDIOTCTICO:

Todos los grupos R estn alternados en la cadena principal

ATCTICO:

Los grupos R estn situados aleatoriamente en la cadena

d) Segn su Comportamiento:

ELASTMEROS:

Tienen una estructura entrecruzada, aunque desordenada, tienen la capacidad de deformarse elsticamente sin cambiar de forma aparente.

TERMOPLSTICOS:

Compuesto de cadenas lineales, se comportan de manera plstica y dctil. Al ser calentados a temperaturas elevadas se ablandan y se conforman por flujo viscoso. SE PUEDEN RECICLAR CON FACILIDAD.

TERMOESTABLES:

Cadenas con enlaces entrecruzados que forman redes tridimensionales. Son ms resistente, pero ms frgiles que los termoplsticos. No tienen punto de fusin fijo, y es difcil reprocesarlos despus que se forman los enlaces entrecruzados.

Forma de presentacin:

FIBRAS: proceden de polmeros de estructura regular con capacidad de cristalizar

PLASTICOS CELULARES O ESPUMAS: la espumacin resulta de la

descomposicin de sustancias slidas o lquidas ELASTMEROS: caucho natural, caucho sinttico, siliconas, etc. VIDRIOS ORGNICOS: plsticos transparentes HIDROGELES: se hinchan en contacto con el agua sin disolverse RESINAS: termoestables, parten de un producto resinoso y dan lugar a

piezas duras

ADHESIVOS: actan por evaporacin de un disolvente, por reaccin qumica o por enfriamiento de un polmero fundido

PRODUCTOS DE RECUBRIMIENTO: lacas, emulsiones, barnices, etc. ACEITES: aceites de silicona de gran estabilidad a altas temperaturas. MATERIALES COMPUESTOS: se asocia al polmero con otro material

POLIETILENO (PE)

POLICLORURO DE VINILO (PVC)

POLIPROPILENO (PP)

POLIESTIRENO (PS)

POLIACRILONITRILO (PAN)

ACRILONITRILO BUTADIEN ESTIRENO (ABS)

POLIMETIL METACRILATO

POLIMETACRILATO DE METILO (PMMA)

POLITETRAFLUOROETILENO (PTFE) - TEFLN

POLICARBONATO (PC)

RESINAS EPOXI (EP)

RESINAS POLIESTER INSATURADO (UP)

SINTESIS DE POLIMEROS

Polimerizacin por adicin:

Polimerizacin por condensacin:

PROCESAMIENTO DE POLIMEROS

Extrusin:

Inyeccin:

Calandrado:

Moldeado por Compresin:

Moldeado de espuma por expansin:

Moldeado por inyeccin y reaccin:

Polymer casting:

Polymer forging:

Moldeo rotacional:

Transferencia:

Soplado:

Termoformado:

Hilado:

Extrusin y soplado:

Extrusin de pelcula soplada: