Ciencia de los Materiales: Polímeros Naturales y Artificiales, Monografías, Ensayos de Química Orgánica

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Ciencia de los

Materiales

Grado en Diseño de Producto

Guillermo Filippone

Polímeros naturales y artificiales

Macromoléculas (generalmente orgánicas) formadas por la unión

mediante enlaces covalentes de unidades simples llamadas monómeros.

Polimerización

Unión de monómeros Naturales (biopolímeros): se encuentran en la naturaleza. Caucho / Papel / seda / lana Almidón (patata) / Madera ARN y ADN… Semi-sintéticos: trasformación de polímeros naturales. Caucho vulcanizado Nitrocelulosa PLA: ácido poliláctico Sintéticos: se obtienen artificialmente mediante procesos químicos. Nylon PVC Baquelita… Molécula de poliestireno PLA: hilo para impresión 3D por deposición fundida

Polímeros naturales y artificiales

Clasificación

Estructura: cristalino/amorfa Lineal Ramificada Tipo monómero: Homopolímeros. Monómeros iguales

• Polímeros naturales (celulosa, caucho…)
• Polímeros artificiales (PVC, polietileno...) Copolímeros (heterop.). Dos o más monómeros diferentes (seda, baquelita…)
• Al azar
• Alternado
• En bloques
• Injertado PVC Baquelita Seda natural Latex

Polímeros naturales y artificiales

Clasificación

Propiedades

Eléctricas

• Aislantes (baquelitas, PVC, ABS)
• Cargas estáticas (polímeros antiestáticos).
• Polímeros conductores: conductores intrínsecos (metales sintéticos) / dopaje
• Semiconductores (transistores, LEDs).

Físicas

• Aislantes
• Comportamiento térmico Fuente: avanNATUR EVASTAT

Polímeros naturales y artificiales

Clasificación

Propiedades

Comportamiento con la temperatura

Elastómeros. Pueden ser deformados sin que se rompan sus enlaces o modifique su estructura. Ej.: caucho natural/sintéticos, poliuretano, neopreno… Termoestables. Endurecen con la temperatura. Posteriormente al calentarlos se descomponen químicamente, en vez de fluir. Ej.: baquelita, melamina, fenólicos, epoxi… Termoplásticos. Pasan al estado líquido al calentarlos y se vuelven a endurecer al enfriarlos. Ej.: polietileno (PE), polipropileno (PP), PVC… HDPE LDPE Guillermo Filippone Neopreno Caucho Epoxi Melamina

Polímeros naturales y artificiales

Aplicaciones

Elastómeros. Absorben energía (resiliencia).

Adhesivos. Combinan alta adhesión y alta cohesión.

Fibras. Alto módulo de elasticidad y bajo estiramiento (tejidos estables).

Plásticos. Polímeros que se deforman irreversiblemente.

Recubrimientos. Sustancias, normalmente líquidas, con gran

capacidad de adherencia, que confieren alguna propiedad (p.ej. resistencia a la abrasión, a la adhesión, etc.). Histéresis

Polímeros de importancia industrial Policloruro de vinilo (PVC) Poliestireno (PS) Polietileno (PE) (HDPE o LDPE) Polimetilmetacrilato (PMMA) Poliuretano (PU) Politereftalato de etileno (PET) Teflón (PTFE) Tapa PS cristal (GPPS). Caja PS alto impacto (HIPS). PET PS expandido PMMA PU termoplástico (^) PU rígido PU espuma

Polímeros de importancia industrial Acrilonitrilo butadieno estireno (ABS) Nailon (poliamida 6, PA 6) Policarbonato Poliéster Polipropileno (hPP, homopolímero) (cPP, copolímero) Caucho sintético (Estireno-Butadieno, SBR) Polímeros FV Silicona PA-6. Nylon ABS Policarbonato SBR Silicona Poliéster cPP hPP

Conformado

Moldeo

Compresión Soplado Inyección

Conformado

Moldeo

Consideraciones para el diseño

• Volumen llenado
• Ángulo de salida o desmoldeo
• Línea partición
• Contracción

Composites

Residuos de envases

Mar de plástico

Residuos de envases

Recogida selectiva envases

Sistemas integrados de gestión (SIG)

Métodos

• A granel
• Puerta a puerta
• SDDR

Residuos de envases

Separación y clasificación