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L_18, 19 y 20 materiales plásticos en construcción
Aurora Ortega Almagro
L_18, 19 y 20 materiales plásticos en
construcción
L_18, 19 y 20 materiales plásticos en construcción
Aurora Ortega Almagro
L_18 Introducción a los materiales poliméricos.
Definición y orígenes. Polímeros. Tipos de polímeros según su estructura molecular. Tipos de polímeros según su comportamiento frente a la temperatura. Materiales termoestables, termoplásticos Otros tipos de polímeros: elastómeros. Aditivos para plásticos Procesos de síntesis de plásticos. Polimerización por adición. Polimerización por condensación. Procesos de transformación de plásticos. Materiales termoplásticos. Materiales termoestables.
L_19 Propiedades de los plásticos.
Introducción Propiedades generales Durabilidad y aspectos medioambientales.
L_20 Aplicaciones en la construcción.
Aplicaciones de los plásticos utilizados en construcción: Paredes, cubiertas, pavimentos, instalaciones, carpinterías, membranas, otras
OBJETIVOS
L_18, 19 y 20 materiales plásticos en construcción
Aurora Ortega Almagro
Conocer el concepto de plástico.
Conocer los primeros orígenes.
Conocer los diferentes tipos de mecanismos de
polimerización.
Conocer los diferentes tipos de plásticos.
Conocer el concepto de termoplástico y termoestable.
Conocer la función de los aditivos en los plásticos.
Conocer las propiedades típicas de los plásticos, sus
ventajas, inconvenientes y applicaciones.
T_18 Introducción a los materiales poliméricos
DEFINICIÓN y ORÍGENES
Aurora Ortega Almagro
Los primeros materiales poliméricos (no plásticos) son los de origen natural ,
tanto animal como vegetal.
Comienzo del descubrimiento de los plásticos:
1839 proceso de vulcanización de la goma por Charles Goodyear
1860 Alexander Parkes descubre la parkesina un material radicalmente
nuevo, coloreable, impermeable y resistente al agua.
1869 Jonh Wesley Hyatt crea el celuloide
1909 se procesa la bakelita primer plástico termoestable.
1927 el PVC , 1938 el nylon, 1943 el teflón y siliconas, 1959 el neopreno...
Ejemplos de polímeros naturales:
Lana, algodón, seda, piel, madera, caucho natural, celulosa, proteínas, etc…
DEFINICIÓN Y ORÍGENES
T_18 Introducción a los materiales poliméricos
POLÍMEROS
Aurora Ortega Almagro
¿ Qué es un polímero?
Es una macromolécula de larga cadena carbonada , unida por enlaces covalentes , de peso molecular elevado y cuya estructura repite una o varias unidades químicas idénticas o diferentes denominadas monómeros.
PVC
Monómero Unidad que se repite en la cadena
etileno polietileno
polimerización
DEFINICIÓN Y ORÍGENES
T_18 Introducción a los materiales poliméricos
POLÍMEROS
Aurora Ortega Almagro
TIPOS de polímeros SEGÚN SUS MONÓMEROS
las unidades que se repiten a lo largo de la cadena son siempre del mismo tipo
A^ A^ A
las unidades que se repiten a lo largo de la cadena son de dos o más tipos
A-A-A-A-A
Alternados: A-B-A-B-A
Al azar: A-B-B-A-B-A
Bloques insertados: A-A-A-A-B-B-B-B-A-A-A-A-
HOMOPOLÍMEROS
COPOLÍMEROS
Poseen mayores resistencias mecánicas que los homopolímeros
Suelen tener nombres largos, pe: ABS (acrilonitrilo-butadieno-estireno), SAN
(acronitrilo-estireno)
DEFINICIÓN Y ORÍGENES
T_18 Introducción a los materiales poliméricos
POLÍMEROS
Aurora Ortega Almagro
TIPOS de polímeros según SU ESTRUCTURA MOLECULAR
La flexibilidad de los polímeros se debe a la posibilidad 109º
de rotación 109º de los enlaces C-C.
Por eso, en determinados casos, basta con la luz solar
para modificar sus propiedades (pe: en las botellas de
agua nos indican que no deben exponerse al sol).
Muchas de las propiedades mecánicas y térmicas de
los polímeros se deben a esa posibilidad de rotación de
las cadenas cuando se le aplican tensiones o cambios
de temperatura.
Los plásticos no presentan un punto de fusión exacto debido a que no
tiene un estructura regular definida.
Tienen una temperatura de transición vítrea o de reblandecimiento
(movilidad de las cadenas).
DEFINICIÓN Y ORÍGENES
T_18 Introducción a los materiales poliméricos
POLÍMEROS
Aurora Ortega Almagro
TIPOS de polímeros según SU ESTRUCTURA MOLECULAR
Cadenas ordenadas, no existen enlaces entre cadenas
A la cadena principal se le unen ramales secundarios
LINEALES
RAMIFICADOS
Varias cadenas se unen entre ellas… lo que provoca
una rigidización de la estructura
RETICULARES
Pe: polietileno, policloruro de vinilo, poliestireno, polimetilmetacrilato, nylon, …
Pe: polietileno de baja densidad
Pe: caucho vulcanizado
DEFINICIÓN Y ORÍGENES
T_18 Introducción a los materiales poliméricos
POLÍMEROS
Aurora Ortega Almagro
TIPOS según COMPORTAMIENTO frente a la TEMPERATURA
Formados por moléculas de polímeros unidas entre sí por más
enlaces moleculares que se consiguen:
Empleando polímeros especiales y sometiéndolos a un calentamiento, que rompe algunos enlaces entre átomos del mismo polímero y crea enlaces entre átomos de distintos polímeros, originando una red tridimensional.
Estructura reticular con muchos entrecruzamientos que impiden
los desplazamientos relativos de las moléculas.
Esta estructura le otorga gran resistencia y rigidez , incluso bajo
grandes cargas, aunque se vuelven frágiles.
Al calentarlos no fluyen y al llegar a determinada temperatura
se descomponen químicamente.
Ejemplos: Poliuretano, resinas fenólicas, poliéster, resinas epoxi,
melamina…
TERMOESTABLES
DEFINICIÓN Y ORÍGENES
T_18 Introducción a los materiales poliméricos
POLÍMEROS
Aurora Ortega Almagro
OTROS TIPOS de plásticos
Comportamiento elástico. Pueden experimentar grandes
deformaciones en presencia de acciones exteriores y
recuperan su estado inicial cuando las acciones desaparecen.
Pueden ser deformados fácilmente sin que se rompan sus
enlaces y sin que se modifique su estructura.
Elasticidad, adherencia y baja dureza.
Ejemplos: caucho sintético, neopreno, siliconas...
ELASTÓMEROS
TIPOS según ORGANIZACIÓN DE MACROMOLÉCULAS
TERMOPLÁSTICOS TERMOESTABLES
DEFINICIÓN Y ORÍGENES
T_18 Introducción a los materiales poliméricos
POLÍMEROS ADITIVOS para PLÁSTICOS
Aurora Ortega Almagro
CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LOS ADITIVOS
Se utilizan para:
Mejorar las propiedades, facilitar el procesado y/o mejorar la
estabilidad de los plásticos.
Deben ser:
Eficientes.
Estables.
Inertes.
No tóxicos.
Baratos.
DEFINICIÓN Y ORÍGENES
T_18 Introducción a los materiales poliméricos
POLÍMEROS ADITIVOS para PLÁSTICOS
Aurora Ortega Almagro
TIPOS DE ADITIVOS RELLENO : Dan cuerpo al plástico. REFUERZOS: Mejoran las propiedades físicas y mecánicas. Ej: fibras y polvos. PLASTIFICANTES: disminuyen la rigidez de los plásticos. LUBRICANTES: facilitan el proceso de transformación, reduciendo el rozamiento. ANTIOXIDANTES: se añaden en la polimerización, evitan el proceso de degradación que pudiera sufrir el polímero en su procesado o en su uso. ESTABILIZANTES protegen frente a la luz solar, calor, … RETARDADORES DE LLAMA : Retardan el proceso de combustión. IGNIFUGANTES: Con propiedades autoextinguibles, sólo arden mientras se le aplica llama ESPUMANTES: para conseguir el espumado de los plásticos, ya sean termoplásticos o termoestables. COLORANTES modificar el color (los termoplásticos pueden tener colores más intensos) AGENTES DE CURADO : Regulan la reticulación del polímero de manera que mejore el secado OTROS : endurecedores, abrillantadores, pigmentos fluorescentes, desmoldeantes, …
T_18 Introducción a los materiales poliméricos
PROCESOS DE SÍNTESIS DE PLÁSTICOS
DEFINICIÓN Y ORÍGENES
POLÍMEROSADITIVOS
Aurora Ortega Almagro
Para que los plásticos se puedan almacenar,
transportar, dosificar y fundir fácilmente se
transforman en un granulado denominado: granza
OBTENCIÓN DEL POLIMERO
INCORPORACIÓN DE ADITIVOS y CARGAS
AMASADO Y MEZCLADO
GRANZA
PROCESO DE TRANSFORMACIÓN DE PLÁSTICOS
DEFINICIÓN Y ORÍGENES
T_18 Introducción a los materiales poliméricos
POLÍMEROSADITIVOSPROCESOS DE SÍNTESIS (^) PROCESOS de TRANSFORMACIÓN de PLÁSTICOS
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FABRICANTES Fabrican los plásticos GRANZA
PROCESADORES Obtención de productos semielaborados. Necesitan transformación antes de su uso. (laminados, películas)
CONFORMADORES Elaboran el producto final, listo para su uso en obra
Industrias relacionadas con los plásticos
DEFINICIÓN Y ORÍGENES
T_18 Introducción a los materiales poliméricos
POLÍMEROSADITIVOSPROCESOS DE SÍNTESIS (^) PROCESOS de TRANSFORMACIÓN de PLÁSTICOS
Aurora Ortega Almagro
INYECCIÓN
EXTRUSIÓN
COMPRESIÓN
TERMOFORMADO o TERMOCONFORMADO
CALANDRADO
LAMINACIÓN
TÉCNICAS DE RECUBRIMIENTO DE TELAS
ESPUMADO
etc
DEFINICIÓN Y ORÍGENES
T_18 Introducción a los materiales poliméricos
POLÍMEROSADITIVOSPROCESOS DE SÍNTESIS (^) PROCESOS de TRANSFORMACIÓN de PLÁSTICOS
Aurora Ortega Almagro
INYECCIÓN El material es sometido a un proceso previo de fluidificación, de allí pasa a un distribuidor, desde donde se inyecta en un molde dotado de dos mitades que, una vez enfriada la pieza, se separan liberándola.
EXTRUSIÓN Este proceso se emplea con termoplásticos en polvo, los cuales son sometidos a compresión, calentamiento y posterior moldeo haciéndolos fluir de manera continua por una boquilla con la forma deseada. Pe: perfiles, mangueras, tuberías, …
DEFINICIÓN Y ORÍGENES
T_18 Introducción a los materiales poliméricos
POLÍMEROSADITIVOSPROCESOS DE SÍNTESIS (^) PROCESOS de TRANSFORMACIÓN de PLÁSTICOS
Aurora Ortega Almagro
TÉCNICAS DE RECUBRIMIENTO DE TELAS
ESPUMADO Varios procesos, por ejemplo: Se añade un agente espumante que, mediante la aplicación del calor, genera un gas que se incorpora a la estructura del polímero. En obra este efecto se puede producir cuando el agente espumante entra en contacto con el vapor de agua o gas carbónico (hinchamientos de 30 a 50 veces el volumen). Para la obtención de productos ligeros: espuma de poliuretano, espuma de poliestireno, etc
Se aplica el plástico fluido sobre un soporte (fieltro, tela,..) Existen diversas técnicas: calandrado, pintado, extrusión.
L_18, 19 y 20 materiales plásticos en construcción
Aurora Ortega Almagro
L_19 Propiedades de los plásticos. Introducción Propiedades generales Durabilidad y aspectos medioambientales.
T_19 Propiedades de los plásticos
INTRODUCCIÓN
Aurora Ortega Almagro
Propiedades muy variadas debido a la gran cantidad de plásticos existentes
INTRODUCCIÓN
T_19 Propiedades de los plásticos
PROPIEDADES GENERALES de los PLÁSTICOS
Aurora Ortega Almagro
Pueden fijarse propiedades genéricas comunes
DENSIDAD:
Suele ser baja (1-2 gr/cm^3 ), guarda relación con procesos de fabricación (p.e. presión). Menor en los termoplásticos que en los termoestables.
DUREZA SUPERFICIAL:
Suele ser baja. Menor en los termoplásticos que en los termoestables.
PROPIEDADES MECÁNICAS:
Muy variable. Mayores pesos moleculares suelen traducirse en mayores resistencias. Los copolímeros suelen presentar mayores resistencias. Rigidez: Muy variable dependiendo del plástico, muy alta en los termoestables.
PROPIEDADES ELÉCTRICAS: Son buenos aislantes eléctricos (debido a su estructura orgánica, sin reacciones iónicas).
INTRODUCCIÓN
T_19 Propiedades de los plásticos
PROPIEDADES GENERALES de los PLÁSTICOS
Aurora Ortega Almagro
PROPIEDADES
AISLAMIENTO TÉRMICO Y ELECTRICO ↑
PROPIEDADES TÉRMICAS Y COMBUSTIBILIDAD
↑ Tº ↓Rc
↓Tº ↑ fragilidad
PROPIEDADES MECÁNICAS
Diverso desde fibras a gomas.
RESISTENCIA QUÍMICA
Comportamiento diverso frente a la agresión química y a la intemperie.
PESO ESPECÍFICO
↓ Densidad, + ↓ en los plásticos expandidos
L_18, 19 y 20 materiales plásticos en construcción
Aurora Ortega Almagro
L_18 Introducción a los materiales poliméricos.
Definición y orígenes. Polímeros. Tipos de polímeros según su estructura molecular. Tipos de polímeros según su comportamiento frente a la temperatura. Materiales termoestables, termoplásticos y elastómeros. Aditivos para plásticos Procesos de síntesis de plásticos. Polimerización por adición. Polimerización por condensación. Procesos de transformación de plásticos. Materiales termoplásticos. Materiales termoestables.
L_19 Propiedades de los plásticos.
Introducción Propiedades generales Durabilidad y aspectos medioambientales.
L_20 Aplicaciones en la construcción.
Aplicaciones de los plásticos utilizados en construcción: Paredes, cubiertas, pavimentos, instalaciones, carpinterías, membranas, Otras
L_18 y L_20 Tipos de plásticos y aplicaciones en construcción
INTRODUCCIÓN
Aurora Ortega Almagro
Gran variedad de plásticos con multitud de aplicaciones en construcción, p.e.
Estructurales y de cerramiento: •Cerramientos interiores. •Cerramientos exteriores. •Cubiertas. •Elementos de forjados (bovedillas, casetones).
No estructurales: •Conducciones. •Aislamientos. •Perfiles y láminas. •Burletes y juntas. •Elementos de carpintería. •Pavimentos.
Otros usos: •Encofrados, moldes de prefabricados... •Láminas de diversa aplicación. •Redes,mallas... •Elementos ornamentales. •Pinturas, adhesivos.
L_18 y L_20 Tipos de plásticos y aplicaciones en construcción
INTRODUCCIÓN
Aurora Ortega Almagro
TERMOPLÁSTICOS TERMOESTABLES
TIPOS según ORGANIZACIÓN DE MACROMOLÉCULAS
TIPOS según COMPORTAMIENTO frente a la TEMPERATURA
TERMOPLÁSTICOS TERMOESTABLES Elastómeros
INTRODUCCIÓN
L_18 y L_20 Tipos de plásticos y aplicaciones en construcción
TERMOPLÁSTICOS
Aurora Ortega Almagro
Etilénicos:
Puede ser rígido o blando, dependiendo de la densidad. Temperaturas de ablandamiento 85-108ºC Se fabrican: PE de baja densidad. PE de mediana densidad. PE de alta densidad.
Polietileno (PE)
Tubos de protección de PE de mediana densidad
PE de alta densidad
Tuberías de Polietileno : Conducciones para redes de abastecimiento o riego. Especialmente indicadas en instalaciones con trazados sinuosos por su bajo módulo de elasticidad que les permite adaptarse al terreno sin necesidad de piezas especiales. No se corroen por contacto con terrenos o aguas agresivas. En impulsiones las depresiones/sobrepresiones por golpe de ariete son del orden de 3 a veces inferiores a las que se producen si se utilizan tuberías metálicas. PE para agua
Aislamiento de cables con PE de mediana densidad
PE mediana densidad muy empleado para tuberías de gas http://www.textoscientificos.com/polimeros/polietileno
INTRODUCCIÓN
L_18 y L_20 Tipos de plásticos y aplicaciones en construcción
TERMOPLÁSTICOS
Aurora Ortega Almagro
Etilénicos:
Polietileno (PE)
HDPE capa drenante de estructura tridimensional
El Foam Parquet + Film es una lámina de espuma de PE sobre la que se ha laminado una hoja de Film de PE. montada bajo el Parquet y Tarima Flotante consigue mejoras en la reducción de los ruidos de impacto dada su gran capacidad como aislante acústico, actuando también como un aislante térmico, e impermeabilizante, evitando el paso de humedades. Espuma PE reticulado, adecuado para el aislamiento acústico de los ruidos de impacto en edificios y viviendas.
Baldosas antideslizantes, alta resistencia, inalterabilidad frente a detergentes, cloro, ácidos, inodora, no absorbe humedad, antibacterias. Usos: instalaciones deportivas, piscinas.
Césped artificial con fibras de PE con aditivos para mejorar resistencia a los rayos UVA, al calor, alas variaciones climatológicas
cascos
INTRODUCCIÓN
L_18 y L_20 Tipos de plásticos y aplicaciones en construcción
TERMOPLÁSTICOS
Aurora Ortega Almagro
Etilénicos:
Polipropileno (PP)
Es más rígido que la mayoría de los termoplásticos. Resiste más el calor, temperaturas de trabajo de hasta 100ºC (se ablanda a 150ºC), se usa en tuberías para líquidos calientes. Posee una gran capacidad de recuperación elástica, resiste ciclos de doblado desdoblado. Tiene buena dureza superficial y estabilidad dimensional. Tiene gran resistencia a soluciones de detergentes comerciales y a los productos corrosivos. Pueden formar hilos o fibras resistentes para fabricación de redes, cuerdas, láminas antifisuras, refuerzos… Se emplean también como adhesivos http://www.polysan.es/index.html#
INTRODUCCIÓN
L_18 y L_20 Tipos de plásticos y aplicaciones en construcción
TERMOPLÁSTICOS
Aurora Ortega Almagro
Etilénicos:
Polipropileno (PP)
Hormigón con fibras de PP que reducen las retracciones, mejoran la resistencia al impacto
Casetones de PP para forjados reticulares
