Polímeros; propiedades y aplicaciones-Tecnología de los materiales PDF

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Termoplástico Un termoplástico es un material plástico que, a temperaturas relativamente altas, se vuelve deformable o flexible, se funde cuando se calienta y se endurece en un estado de transición vítrea cuando se enfría lo suficiente. La mayor parte de los termoplásticos son polímeros de alto peso molecular. Los polímeros termoplásticos difieren de los polímeros termoestables o termofijos en que después de calentarse y moldearse pueden volverse a fundir para formar otra pieza. Las propiedades físicas de un termoplástico cambian drásticamente sin un cambio de fase por encima de su punto de transición vítrea (Tg) y por abajo de su punto de fusión (Tm). Sus propiedades físicas cambian gradualmente si se funden y se moldean varias veces (historial térmico), generalmente disminuyendo estas propiedades al debilitar o romper los enlaces. Dependiendo del grado de interacciones entre las cadenas moleculares, el polímero puede tomar dos tipos de estructura; amorfa o cristalina, siendo posible la existencia de ambas en el mismo material termoplástico. Si el polímero tiene una alta concentración de estructura amorfa, el material tendrá baja resistencia a cargas pero tendrá excelente elasticidad. Al contrario, si el polímero es más bien cristalino, el material será fuerte, inclusive más fuerte que un polímero termofijo, pero con baja elasticidad.

Las propiedades de los materiales termoplásticos son:     

Se pueden reciclar y reusar Buenos aislantes térmicos y eléctricos Maleables con el calentamiento Buena resistencia química a temperatura ambiente Buena resistencia a la fluencia

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Ejemplos de polímeros termoplásticos son: 

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PET (polietileno tereftalato): El plástico Pet, o polietileno tereftalato-poliéster, es un polímero plástico que se obtiene a partir del etileno y el paraxileno. Puede ser transformado mediante procesos de extrusión, inyección, inyección-soplado y termoformado PE (polietileno): El polietileno (PE) es uno de los plásticos de mayor uso en el mundo y está muy extendido en todas las industrias, segmentos y aplicaciones. Gracias al PE se pueden empaquetar los alimentos de forma económica y prolongar su vida en almacenaje, las sustancias químicas se transportan y se distribuyen de forma segura PP (polipropileno): El Polipropileno es un termoplástico que es obtenido por la polimerización del propileno, subproducto gaseoso de la refinación del petróleo. Todo esto desarrollado en presencia de un catalizador, bajo un cuidadoso control de temperatura y presión. PB (polibutileno): El polibutileno (polibuteno-1 o poli (1-buteno) o simplemente PB-1) es una poliolefina o polímero saturado con la fórmula química (C4H8)n. Este no se debe confundirse con el polibuteno, un oligómero de bajo peso molecular con diferente unidad de repetición.

Termofijo Un polímero termofijo es un pre-polímero en estado viscoso o semi-sólido que cambia irreversiblemente a un polímero infundible e insoluble por medio de curado. El curado es inducido por la acción del calor y un agente reactivo (o catalizador), dentro del equipo de procesamiento, ya sea por inyección, extrusión o sólo dentro de en un molde. Una cadena lineal es la estructura base de todos los polímeros; un plástico termofijo está hecho a base de cadenas moleculares conectadas entre sí por diferentes uniones, a las que se les conoce como reticulación. Las uniones por reticulación fijan la estructura del polímero, haciendo un objeto sólido no deformable. Un material termofijo no puede ser trabajado una vez procesado, es por esto que es muy importante formar el pre-polímero antes de empezar el curado. Una vez que se le ha dado forma al pre-polímero, éste debe pasar por una transformación química, llamada endurecimiento o curado, la cual, forma las uniones de reticulación.

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Ejemplos de polímeros termofijos son el fenol-formaldehído, la melamina, las resinas epóxicas, algunas resinas acrílicas, poliésteres insaturados y poliuretanos.

Resinas epóxicas Casi todas las resinas epóxicas comerciales se hacen a partir del bisfenol A (obtenido a partir del fenol y la acetona), y la epiclorhidrina (producida a partir del alcohol alílico). Sus propiedades más importantes son: alta resistencia a temperaturas hasta de 500°C, elevada adherencia a superficies metálicas y excelente resistencia a los productos químicos. Resinas poliéster Estas resinas se hacen principalmente a partir de los anhidridos maleico y ftálico con propilenglicol y uniones cruzadas con estireno. El uso de estas resinas con refuerzo de fibra de vidrio ha reemplazado a materiales muy diversos como pueden ser: termoplásticos de alta resistencia, madera, acero al carbón, vidrio y acrílico, lámina, cemento, yeso.

Elastómeros Los elastómeros hacen referencia al conjunto de materiales que formados por polímeros que se encuentran unidos por medio de enlaces químicos adquiriendo una estructura final ligeramente reticulada.

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Un elastómero lo podemos asimilar al siguiente ejemplo, imaginemos que encima de una mesa tenemos un conjunto de cuerdas entremezcladas unas con otras, cada uno de estas cuerdas es lo que llamamos polímero, tendremos que aplicar un esfuerzo relativamente pequeño si queremos separar las cuerdas unas de otras, ahora comenzamos a realizar nudos entre cada una de las cuerdas, apreciando que conforme más nudos realizamos más ordenado y rígido se vuelve el conjunto de las cuerdas, los nudos de nuestra cuerda es lo que representa a los enlaces químicos, con un cierto grado de nudos, o enlaces químicos, necesitamos tensionar con mayor fuerza el conjunto de cuerdas con objeto de separarlas, además observamos que cuando tensionamos la longitud de las cuerdas aumentan y cuando dejamos de tensionar el tamaño de las cuerdas vuelven a la longitud inicial.

1. Caucho: con este material se puede fabricar ruedas, cilindros para impresoras, tubos flexibles, suelas para zapatos, guantes entre otros. 2. Neopreno: se utiliza para elaborar telas industriales, forros para cables, los trajes para los submarinos. 3. Poliuretano: sirve para fabricar la goma espuma. 4. Siliconas: perfecto para la elaboración de sondas, prótesis.

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