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Inyección de plásticos

Introducción:

BREVE EVOLUCION DE LOS PLÁSTICOS:

*1868 celuloide 1897 Galatita 1909 Baquelita

 

Medidas a tomar:

  • Reciclado mecánico: se recogen las piezas usadas, se clasifican, se trituran, se funden y se moldean de nuevo.
  • Reciclado químico: se somete el plástico a un proceso químico para obtener compuestos hidrocarbonatos.
  • Incineración: para obtener energía calorífica.

MATERIA PRIMA USADA PARA LA FABRICACIÓN DE PLÁSTICOS

Hay tres grandes etapas:

  • En sus inicios (siglo XIX): se emplea materia prima de origen animal y vegetal.
  • Hasta aproximadamente 1930: se usa el alquitrán del carbón.
  • En la actualidad: se emplea petróleo y gas natural.

QUE SON LOS PLÁSTICOS
Son productos no naturales, obtenidos por el hombre a traves de diversas reacciones químicas, que reciben el nombre de polímero, a los que se añade un aditivo.
La finalidad del aditivo es mejorar alguna de las propiedades o características del plástico.
El plástico obtenido dependerá tanto de la materia prima utilizada como del proceso seguido.

FABRICACIÓN DE LOS PLÁSTICOS
La característica común a todos los plásticos es la de estar formados por moléculas gigantes, denominadas polímeros o macromoléculas, cuyo peso molecular es superior a 10.000.
Estos polímeros se forman por la unión repetida de otras moléculas más pequeñas, llamadas monómeros.

La unión se realiza secuenciada: formando una cadena en la que cada monómero que se repite forma un escalón, siendo el número de eslabones o unidades monomericas el grado de polimerización.

Propiedades para ser polímero:
- Esta constituida por uno o varios monómeros repetidos.
- Su peso molecular superior a 10.000.
- Esta compuesto por H y C y otros elementos como O, N, S.
La formación de un polímero se debe a la afinidad del carbono para unirse consigo mismo de manera indefinida.

TIPOS DE MONOMEROS:
* Olefinas: estos monómeros abren el doble enlace para unirse a otros monómeros. El polímero recibe el nombre de la olefinas de la que proviene, anteponiendo el prefijo ?poli?.
Para que se pueda realizar la polimerización es necesario un catalizador.
La polimerización que se realiza en estos monómeros es por adición, es decir, en la reacción entre dos olefinas con doble o triple enlace se origina un compuesto nuevo (polímero), sin eliminación de sustancia alguna.
* Monómeros funcionalizados: no se necesita catalizador. Entre estos monómeros se realiza polimerización por condensación. Se elimina una molécula pequeña, que suele ser de H2O, CH3OH, CIH, etc.

TIPOS DE POLÍMEROS:
* Homopolímeros: el monómero es el mismo, que se repite a lo largo de la macromolécula.
* Copolímeros: está formado por dos tipos distintos de monómeros. Son muy importantes desde el punto de vista industrial ya que mejora las características de sus dos monómeros. Se clasifican en: alternados, al azar, por bloque y por injerto.

ADITIVOS MÁS IMPORTANTES
Sirven para obtener plásticos con propiedades determinadas, es necesario añadir los aditivos adecuados al polímero.
Tipos de aditivos: Colorante, pigmentos, antiignífugos, antiestático, conductores, estabilizantes, plastificantes.

COMPUESTOS PRINCIPALES DE LOS PLÁSTICOS
* Materia básica: monómeros que entran en la reacción química.
* Cargas: se añaden a la materia básica con objeto de abaratar el producto obtenido y mejorar sus propiedades físicas, químicas o mecánicas.
* Aditivos: tienen como función mejorar las cualidades del polímero.
* Catalizadores: su misión es iniciar y acelerar el proceso de polimerización.

TIPOS DE PLÁSTICOS
* Termoplásticos: son aquellos plásticos que al ser calentados a temperaturas entre 50 y 200° C alcanzan un estado de plasticidad que les permite ser moldeados. Esto permite recuperar los plásticos de desecho para ser remodelados y formar nuevos objetos. Estos plásticos son flexibles y resistentes a los golpes.
* Termoestables: una vez moldeados por el calor, ya no pueden recuperar su forma primitiva. Una vez endurecido por el calor, ya no es posible que vuelva a adquirir una forma maleable. Son duros aunque frágiles. Si se calientan, se hacen carbón pero no se ablandan.
* Elastómeros o cauchos: son muy elásticos. Permiten grandes deformaciones sin rotura recobrando su forma inicial. No se pueden fundir de nuevo.
* Fibras: corresponden a una horma comercial de los plásticos termoestables. Sus moléculas tienen una dirección preferencial de ordenación. Es resistente a la tracción, se puede lavar fácilmente y ni se arruga, ni se encoge.

FAMILIAS DE PLÁSTICOS MÁS IMPORTANTES
- Termoplásticos
Policarbonato PC
* Se obtiene del ácido carbónico
* Es transparente
* Permite el paso de la luz
* Tiene una gran resistencia mecánica, tenacidad, y rigidez
* Se utiliza para cámaras fotográficas, cascos de seguridad?

Cloruro de polivinilo PVC
* Se obtiene del acetileno y del ácido clorhídrico
* Tiene gran resistencia mecánica
* Se comercializa en dos formas
- PVC rígido: tuberías, ventanas?
- PVC plastificado: recubrimiento de cables, mangueras?

Polipropileno PP
* Se obtiene por la polimerización del propileno
* Es de los mas baratos
* Tiene una dureza y flexibilidad aceptables
* Se utiliza para maletas, césped, bolsas para alimentos?

Polietileno PE
* Se obtiene por polimeracion del etileno
* Su color es transparente
* Tiene dos formas de comercialización
- De alta densidad HDPE: tiene resistencia mecánicas se utiliza para juguetes, tuberías?
- De baja densidad LDPE: tiene menor resistencia mecánica y se utiliza para bolsas, sacos de dormir?

Polimetacrilato PMMA
* Se obtiene del acetileno
* Son transparentes
* No se decoloran
* Aplicaciones: pilotos de automóviles, gafas protectoras?

Poliestireno PS
* Se obtiene del benceno y del etileno
* Resistente a los agentes externos
* Se comercializa de dos formas
- Poliestireno duro: transparente. Se usa para filmes de película. Cintas de video?
- Poliestireno expandido: se utiliza en aislamientos, hueveras?

ABS acrilonitrilo-butadieno-estireno
* Es de la misma familia que PS
* Se obtiene por copolimerizacion
* Es muy resistente
* Y se utiliza para carcasas de televisores, ordenadores?

- Termoestables
Resinas fenolicas PF
* Se obtienen del fenol y del formol
* El olor del fenol se mantiene
* Se le añaden cargas
* Se utiliza en carcasas de motores, manivelas?

Resinas úricas
* Proceden de la urea y del formol
* No tienen olor
* Se obtienen platos, vasos?

Resinas melaminicas MF
* Se fabrican a partir de melamina y formol
*No desprenden olor ni sabor
*Se utiliza para el recubrimiento de tableros

Resinas de poliéster UP
*Se obtiene del alquitrán de la hulla y del estirol
*Son incoloras
* Resisten temperaturas de hasta 200º
* Se emplean en recubrimientos

Resinas de epoxi EP
* Se obtienen del fenol y el acetileno
* En estado liquido son muy venenosas
* Son fáciles de trabajar se emplean en la fabricación de adhesivos, barnices?

Poliuretano
* Se obtiene de un poliéster y un derivado del belzon
*Se fabrican muchos productos
*Esponjoso:esponjas,colchones
- Barnices
- Pegamentos

PROCESOS DE CONFORMACIÓN DE PRODUCTOS PLASTICOS
La fabricación de plástico se realiza obteniéndose un producto totalmente terminado, sin que precise proceso posterior alguno.....

Métodos de conformación más utilizados:

Prensado: el material pulverizado en gránulos, al que se le ha añadido la carga y los aditivos, se introduce en la parte inferior del molde. Luego se prensa y se le aplica calor hasta que se vuelve plástico y fluye a los espacios huecos del molde. Una vez endurecido, se saca la pieza.

Inyección: la materia prima se introduce en un recipiente que adquiere gran plasticidad. Un embolo comprime la masa y la hace pasar al interior del molde. Después de haber endurecido, se abre el molde y se saca la pieza.

Termoconformado: se fabrica a partir de planchas rígidas mediante Termoconformado (deformación en caliente); para ello se coloca la plancha sobre el molde adecuado, de forma que apoye bien sobre los bordes. Una vez aplicado el cierre, se calienta a la temperatura necesaria y se aplica vacío, presión o ambas cosas. Una vez frió, se desmolda.

Extrusión-soplado: el material termoplástico sale en estado plástico por un conducto, por lo que adquiere una forma tubular a su salida. Inmediatamente se empieza a insuflar aire caliente a presión el material se adapta a las paredes internas del molde, enfriándose al tomar contacto con el metal del molde refrigerado. Se abren las dos mitades del molde cayendo la pieza construida.

PLÁSTICOS MEJORADOS
La evolución y mejora de plásticos es espectacular.

Plásticos reforzados: formados por dos tipos de materiales; uno le aporta resistencia a la tracción (denominado material de refuerzo), y el otro es alguno de los estudiados hasta ahora. Ambos están unidos formando un todo, es decir, mezclados. Los productos obtenidos tienen propiedades superiores a los empleados para su fabricación. Se están inventando y ensayando nuevos materiales.

Plásticos laminados
las capas de ambos materiales están solapadas o unidas, pero no mezcladas.

Tipos - Plástico-vidrio: consiste en recubrir con una capa muy fina de plástico transparente, el vidrio. Se mejora la resistencia frente a choques y sirve de aislamiento térmico.

Plástico-metal: productos metálicos recubiertos por una fina capa de plástico. Ejemplo: las latas de conserva.

Plástico-papel o cartón: el cartón tiene muchas ventajas, pero tiene un inconveniente de no soportar la humedad . Para ello se recubre de una fina capa de plástico por ambos lados.
Como el tetrapack.

Plástico-tejidos: aplicación en el campo de los cueros sintéticos, lonas, etc.

Plástico-plástico: en muchos envases que contienen productos alimenticios, cosméticos, bebidas, etc., es necesario la combinación de varias capas para conseguir una resistencia exterior adecuada para garantizar el producto interior.

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