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Una investigación de los tipos de plásticos
Tipo: Apuntes
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¿Qué son los termoplásticos? Los termoplásticos son polímeros que se vuelven blandos o líquidos cuando se calientan y vuelven a endurecer al enfriarse, sin sufrir cambios químicos permanentes. Este proceso es reversible, lo que permite que los termoplásticos puedan ser moldeados varias veces mediante procesos térmicos. Propiedades generales Son reciclables (a diferencia de los termoestables). Presentan buenas propiedades mecánicas (resistencia, flexibilidad, dureza). Son aislantes térmicos y eléctricos. Son ligeros y resistentes a la corrosión química. Composición química general Los termoplásticos están formados por macromoléculas lineales o ramificadas unidas por fuerzas intermoleculares débiles (como fuerzas de Van der Waals o dipolo-dipolo), lo que permite que fluyan con el calor. No hay una única fórmula química, ya que varía según el tipo de termoplástico. Sin embargo, se pueden presentar monómeros representativos. Ejemplos comunes de termoplásticos, fórmulas, usos y aplicaciones Nombre común Fórmula química del monómero Nombre del polímero Usos y aplicaciones Polietileno (PE) (^) –[CH₂–CH₂] –ₙ Polietileno de baja y alta densidad (LDPE, HDPE) Bolsas plásticas, envases, tuberías, juguetes Polipropileno (PP) –[CH₂–CH(CH₃)] –ₙ Polipropileno Tapas de botellas, jeringas, mobiliario, partes automotrices Poliestireno (PS) (^) –[CH₂–CH(C₆H₅)] –ₙ Poliestireno Vasos desechables, aislamiento térmico, carcasas de electrodomésticos Policloruro de vinilo (PVC) –[CH₂–CHCl] –ₙ Policloruro de vinilo (PVC) Tuberías, marcos de ventanas, tarjetas de crédito, revestimientos de cables Polimetilmetacrilato (PMMA)
Acrílico (Plexiglás) Lentes oftálmicas, vitrinas, prótesis dentales, señalética Policarbonato (PC) (^) –[OC–C₆H₄–C(CH₃)₂– C₆H₄–O–CO] –ₙ Policarbonato Vidrios irrompibles, discos compactos, visores, cascos de seguridad Nylon 6,6 (Poliamida 6,6)
Poliamida 6,6 (Nylon 6,6) Ropa, cuerdas, engranajes, cepillos, cojinetes
¿Qué son los materiales termofraguantes? Los termofraguantes (o termoestables) son polímeros que, una vez que se calientan y endurecen, no pueden volver a fundirse. Esto se debe a que durante su procesamiento sufren una reacción química de reticulación (formación de enlaces cruzados entre cadenas), creando una red tridimensional irreversible. En resumen: Termofraguantes = termoestables = plásticos que no se pueden remoldear tras su curado. Su endurecimiento es químico y permanente. Muy resistentes al calor, disolventes y cargas mecánicas. Estructura química y fórmula general Los termofraguantes están compuestos por cadenas de polímeros reticuladas entre sí, formando una estructura tridimensional rígida. Estas reticulaciones son enlaces covalentes fuertes entre diferentes cadenas poliméricas, lo cual impide el reblandecimiento con calor. No tienen una única fórmula química, pero podemos describirlos con sus unidades repetitivas y las reacciones de polimerización de sus precursores (monómeros). A continuación algunos ejemplos: Ejemplos comunes, fórmulas químicas y usos Nombre Fórmula del monómero o estructura Nombre del polímero Usos comunes Baquelita (resina fenol- formaldehído) Fenol (C₆H₅OH) + Formaldehído (CH₂O) → reticulación 3D Polifenol formaldehído Enchufes, manijas, tableros eléctricos Resinas epoxi Epóxidos (ej. bisfenol A diglicidil éter) + endurecedores amínicos
(estructura compleja) Recubrimientos, adhesivos, compuestos aeroespaciales Resinas de urea- formaldehído Urea (CO(NH₂)₂) + Formaldehído → condensación Resina de urea- formaldehído Aglomerados de madera (MDF), muebles Resinas de melamina- Melamina (C₃H₆N₆)
formaldehído Poliuretano termoestable Diisocianato + Polioles → reticulación –[R–NH–CO–O–R’]– Espumas rígidas, aislamiento térmico Poliéster insaturado Ácidos dicarboxílicos + glicoles + estireno Estructura con dobles enlaces que se reticulan Fibra de vidrio, bañeras, carrocerías Siliconas (RTV) Polímeros de siloxano –[– Si(CH₃)₂–O–] – conₙ reticulantes Polidimetilsiloxano curado Implantes médicos, moldes, selladores Aplicaciones industriales y cotidianas Industria Aplicaciones de los termofraguantes Automotriz Tableros, partes estructurales reforzadas con fibra de vidrio Aeroespacial Composites epoxi-carbono por su resistencia mecánica y térmica Construcción Recubrimientos, adhesivos estructurales, aislamiento Electrónica Placas de circuito impreso, carcasas, encapsulado de componentes Muebles Aglomerado de madera con urea-formaldehído, laminados de melamina Sanitaria / médica Moldes de silicona, válvulas, prótesis resistentes al calor Diferencias clave con los termoplásticos Característica Termofraguantes (termoestables) Termoplásticos Reutilización No se pueden remoldear Sí, varias veces Estructura Red tridimensional reticulada Cadenas lineales o ramificadas Resistencia térmica Muy alta , no se funden Moderada, se funden fácilmente Proceso de fabricación Moldeo + curado químico Fusión y enfriamiento Reciclaje Difícil o imposible Generalmente reciclables Fórmula ejemplo: Baquelita (fenol-formaldehído) Monómeros : o Fenol: C₆H₅OH o Formaldehído: HCHO
