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Todo sobre los Plasticos, Apuntes de Química Industrial

muy buenos apuntes y definiciones

Tipo: Apuntes

2018/2019

Subido el 07/12/2019

nacho-alvarez-2
nacho-alvarez-2 🇦🇷

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Plásticos
Se denominan plásticos a los materiales constituidos por una variedad de compuestos orgánicos,
sintéticos o semisintéticos, que tienen la propiedad de ser maleables y por tanto pueden
ser moldeados en objetos sólidos de diversas formas. Esta propiedad confiere a los plásticos una
gran variedad de aplicaciones. Su nombre deriva de plasticidad, una propiedad de los materiales,
que se refiere a la capacidad de deformarse sin llegar a romperse.
Los plásticos son típicamente polímeros de alto peso molecular de moléculas orgánicas.
Usualmente se sintetizan a partir de derivados químicos del petróleo (petroquímicos). Sin embargo,
también existen, en menor medida, plásticos derivados de fuentes renovables, tales como el ácido
poliláctico. También hay plásticos derivados del almidón4 y de origen bacteriano como
los polihidroxialcanoatos.
Origen y Evolución:
1600 (Antes de nuestra Era) Culturas mesoamericanas procesan el caucho natural en
diversos objetos sólidos por primera vez
1839 Goodyear desarrolla la vulcanización del caucho.
1909 Baekeland obtiene la primera resinas fenólica sintética, baquelita.
1926 Se introducen los alquídicos y resinas aminas. La anilina-formaldehído es introducida
en EE. UU.
1928 Se introduce la urea-formaldehído comercialmente.
1931 Hyde comienza a investigar sobre polímeros de organosilicio.
1933 Ellis patenta resinas de poliéster insaturado.
1935 Henkel fabrica resinas de melamina-formaldehído.
1937 Se introduce por primera vez un sistema de moldeo de plásticos por compresión. Se
producen los poliuretanos por primera vez.
1938 Se introduce la melamina comercialmente.
1939 Primera patente (en Alemania) de resina epoxi.
1941 Se introduce un poliéster tipo uretano en Alemania.
1942 Dow Corning fabrica silicona industrialmente.
1943 Castan patenta una resina epoxi.
1946 Se introducen elastómeros de poliuretano.
1947 Se introduce comercialmente resina epoxi.
1954 Se introduce el poliuretano en EE. UU.
1957 Se introduce poliéter tipo uretano es en EE. UU.
1964 Se introducen poliimidas como un producto fabricado.
Componentes principales:
Los plásticos son materiales que están compuestos por diferentes elementos:
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Plásticos

Se denominan plásticos a los materiales constituidos por una variedad de compuestos orgánicos, sintéticos o semisintéticos, que tienen la propiedad de ser maleables y por tanto pueden ser moldeados en objetos sólidos de diversas formas. Esta propiedad confiere a los plásticos una gran variedad de aplicaciones. Su nombre deriva de plasticidad, una propiedad de los materiales, que se refiere a la capacidad de deformarse sin llegar a romperse. Los plásticos son típicamente polímeros de alto peso molecular de moléculas orgánicas. Usualmente se sintetizan a partir de derivados químicos del petróleo (petroquímicos). Sin embargo, también existen, en menor medida, plásticos derivados de fuentes renovables, tales como el ácido poliláctico. También hay plásticos derivados del almidón^4 y de origen bacteriano como los polihidroxialcanoatos.

Origen y Evolución:

  • 1600 (Antes de nuestra Era) Culturas mesoamericanas procesan el caucho natural en diversos objetos sólidos por primera vez
  • 1839 Goodyear desarrolla la vulcanización del caucho.
  • 1909 Baekeland obtiene la primera resinas fenólica sintética, baquelita.
  • 1926 Se introducen los alquídicos y resinas aminas. La anilina-formaldehído es introducida en EE. UU.
  • 1928 Se introduce la urea-formaldehído comercialmente.
  • 1931 Hyde comienza a investigar sobre polímeros de organosilicio.
  • 1933 Ellis patenta resinas de poliéster insaturado.
  • 1935 Henkel fabrica resinas de melamina-formaldehído.
  • 1937 Se introduce por primera vez un sistema de moldeo de plásticos por compresión. Se producen los poliuretanos por primera vez.
  • 1938 Se introduce la melamina comercialmente.
  • 1939 Primera patente (en Alemania) de resina epoxi.
  • 1941 Se introduce un poliéster tipo uretano en Alemania.
  • 1942 Dow Corning fabrica silicona industrialmente.
  • 1943 Castan patenta una resina epoxi.
  • 1946 Se introducen elastómeros de poliuretano.
  • 1947 Se introduce comercialmente resina epoxi.
  • 1954 Se introduce el poliuretano en EE. UU.
  • 1957 Se introduce poliéter tipo uretano es en EE. UU.
  • 1964 Se introducen poliimidas como un producto fabricado.

Componentes principales:

Los plásticos son materiales que están compuestos por diferentes elementos:

- Materia básica: constituye los monómeros (es la unidad que se repite en el polímero)

que entran en la reacción química.

- Cargas: se añaden a la materia básica con el fin de abaratar costes y mejorar sus

propiedades. Se suelen utilizar fibras textiles, fibras de vidrio, papel, sílice…

- Aditivos: tienen como misión mejorar las cualidades del polímero. Algunos de ellos son:

 Colorantes: le aportan un color más atractivo al producto.

 Antiestáticos: evitan la acumulación de cargas estáticas.

 Conductores: mejoran la conductividad eléctrica casi como si fuesen metales.

 Estabilizantes: aumentan la resistencia a la degradación de la luz.

- Catalizadores: cuya misión es iniciar y acelerar el proceso de la reacción química.

Tipos de Plásticos

Según el monómero base Naturales: Son los polímeros cuyos monómeros son derivados de productos de origen natural con ciertas características como, por ejemplo, la celulosa, la caseína y el caucho. Dentro de dos de estos ejemplos existen otros plásticos de los cuales provienen:  Los derivados de la celulosa son: el celuloide, el celofán y el cellón.  Los derivados del caucho son: la goma y la ebonita. Sintéticos: Son aquellos que tienen origen en productos elaborados por el hombre, principalmente derivados del petróleo como lo son las bolsas de polietileno

una producción de aproximadamente 80 millones de toneladas anuales en todo el mundo. Es químicamente inerte. Se obtiene de la polimerización del etileno (de fórmula química CH 2 =CH 2 y llamado eteno por la IUPAC), del que deriva su nombre. Este polímero puede ser producido por diferentes reacciones de polimerización, como por ejemplo: Polimerización por radicales libres, polimerización aniónica, polimerización por coordinación de iones o polimerización catiónica. Cada uno de estos mecanismos de reacción produce un tipo diferente de polietileno. Es un polímero de cadena lineal no ramificada. Aunque las ramificaciones son comunes en los productos comerciales. Las cadenas de polietileno se disponen bajo la temperatura de reblandecimiento Tg (temperatura de transición vítrea) en regiones amorfas y semicristalinas. Policloruro de Vinilo (PVC): Es el producto de la polimerización del monómero de cloruro de vinilo. Es el derivado del plástico más versátil. Se puede producir mediante cuatro procesos diferentes: suspensión, emulsión, masa y solución. Se presenta como un material blanco que comienza a reblandecer alrededor de los 80 °C y se descompone sobre 140 °C. Es un polímero por adición y además una resina que resulta de la polimerización del cloruro de vinilo o cloroeteno. Tiene una muy buena resistencia eléctrica y a la llama. El átomo de cloro enlazado a uno de cada dos átomos de carbono le confiere características amorfas principalmente impiden su recristalización, la alta cohesión entre moléculas y cadenas poliméricas del PVC se deben principalmente a los momentos dipolares fuertes originados por los átomos de cloro, los cuales a su vez dan cierto impedimento estérico es decir que repelen moléculas con igual carga, creando repulsiones electrostáticas que reducen la flexibilidad de las cadenas poliméricas, esta dificultad en la conformación estructural hace necesario la incorporación de aditivos para ser obtenido un producto final deseado. En la industria existen dos tipos:  Rígidos: para envases, ventanas, tuberías, las cuales han reemplazado en gran medida al hierro (que se oxida más fácilmente), muñecas antiguas.  Flexibles: cables, juguetes y muñecas actuales, calzados, pavimentos, recubrimientos, techos tensados. El PVC se caracteriza por ser dúctil y tenaz; presenta estabilidad dimensional y resistencia ambiental. Además, es reciclable por varios métodos.

Poliestireno (PS): Es un polímero termoplástico que se obtiene de la polimerización del estireno monómero. Existen cuatro tipos principales: el PS cristal o GPPS (del inglés: General Purpose Polystyrene), que es transparente, rígido y quebradizo; el poliestireno de alto impacto o HIPS (del inglés: High Impact Polystyrene),es resistente al impacto y opaco blanquecino; el poliestireno expandido o EPS (del inglés: Expandable Polystyrene; PSE en francés), muy ligero; y el poliestireno extruido, similar al expandido pero más denso e impermeable. Las aplicaciones principales del PS antichoque y el PS cristal son la fabricación de envases mediante extrusión-termoformado, y de objetos diversos mediante moldeo por inyección. Las formas expandidas y extruida se emplean principalmente como aislantes térmicos en construcción y para formar coquillas de protección en los embalajes de objetos frágiles para protegerlos. El EPS también es utilizado para la producción de cajas de pescado o neveras para el transporte de vacunas, por su capacidad aislante. La primera producción industrial de poliestireno cristal fue realizada por BASF, en Alemania, en 1930. El PS expandido y el PS antichoque fueron inventados en las décadas siguientes. Desde entonces los procesos de producción han mejorado sustancialmente y el poliestireno ha dado lugar a una industria sólidamente establecida. Policarbonato: Es un grupo de termoplásticos, fácil de trabajar, moldear y termoformar, y es utilizado ampliamente en la manufactura moderna. El nombre policarbonato se basa en que se trata de polímero que presentan grupos funcionales unidos por grupos de carbonato en una larga cadena molecular.