Materiales Polimericos(1)

MATERIALES POLIMÉRICOS

ÍNDICE • INTRODUCCIÓN • PLÁSTICOS • ANTECEDENTES HISTÓRICOS • PRODUCCIÓN DE UN PLÁSTICO • MÉTODOS DE POLIMERIZACIÓN

• TERMOPLÁSTICOS • PROCESOS • USOS GENERALES • USOS EN INGENIERÍA

• PLÁSTICOS TERMOFIJOS • PROCESOS

• USOS

• ELASTOMEROS • CAUCHO NATURAL •

ANTECEDENTES HISTORICOS

• CAUCHO SINTETICO •

ANTECEDENTE HISTORICOS

• CONCLUSION

INTRODUCCIÓN • LA PALABRA POLÍMERO SIGNIFICA, LITERALMENTE, “MUCHAS PARTES”. EN ESTE SENTIDO PUEDE CONSIDERARSE COMO UN MATERIAL POLIMÉRICO SOLIDO AQUEL QUE CONTIENE MÚLTIPLES PARTES O UNIDADES ENLAZADAS QUÍMICAMENTE Y QUE ESTÁN UNIDAS ENTRE SI PARA FORMAR UN SOLIDO. VEREMOS ALGUNOS ASPECTOS DE LAS PROPIEDADES, PROCESADO Y APLICACIONES DE LOS MATERIALES POLIMÉRICOS.

Materiales poliméricos

Plásticos

Termoplásticos

Elastómeros

Termofijos

PLÁSTICOS

En 1860, El invento del primer plástico se origina como resultado de un concurso que ofreció el estadounidense Phelan Collarder ofreció una recompensa de 10 000 dólares a quien consiguiera un sustituto del marfil natural, destinado a la fabricación de bolas de billar.

En 1909 Leo Hendrik Baekeland sintetizó un polímero de gran interés comercial, a partir de moléculas de fenol y formaldehído. Se bautizó con el nombre de baquelita y fue el primer plástico totalmente sintético de la historia.

resina

En 1919 Hermann Staudinger descubrió que éstos se componían en realidad de moléculas gigantes o macromoléculas.

A lo largo del siglo XX el uso del plástico se hizo popular y llegó a sustituir a otros materiales.

PRODUCCIÓN DE UN PLÁSTICO La mayoría se sintetizan por un medio llamado polimerización de crecimiento en cadena

Moléculas simples llamadas monómeros se enlazan en forma covalente para formar cadenas largas.

La molécula de cadena larga formada a partir de unidades de monómeros se denomina polímero.

PASOS DE POLIMERIZACIÓN EN CADENA • INICIACIÓN • PROPAGACIÓN • TERMINACIÓN

Uno o dos radicales se crean a partir de las principales moléculas

PROPAGACION

Un polímero pasa la mayor parte de su tiempo en el aumento de la longitud de su cadena

TERMINACION

La terminación puede ocurrir por la adición de un radical libre finalizador o cuando se combinan dos cadenas.

INICIACION Los radicales se transfieren desde las moléculas iniciadoras a los monómeros presentes

Pueden volverse a calentar cierto numero de veces

Es necesario calentarlos para dales forma

La mayoría están constituidos por largas cadenas de átomos de carbono, enlazados entre si en forma covalente

Termoplásticos

A veces se enlazan átomos de nitrógeno, oxigeno o azufre

Las largas cadenas moleculares están ligadas entre si por enlaces secundarios

PROCESOS

MOLDEO POR INYECCIÓN

EXTRUSIÓN

MOLDEO POR SOPLADO

USOS GENERALES POLIETILENO SE REPRESENTA CON SU UNIDAD REPETITIVA (CH2-CH2)N. ES UNO DE LOS PLÁSTICOS MÁS COMUNES, DEBIDO A SU ALTA PRODUCCIÓN MUNDIAL Y A SU BAJO PRECIO.

POLICLORURO DE VINILIO ESTÁ COMPUESTO DE : CLORO (DERIVADO DE LA SAL COMÚN) EN UN 57 % Y ETILENO (DERIVADO DEL PETRÓLEO) EN UN 43 %. TIENE UNA MUY BUENA RESISTENCIA ELÉCTRICA Y A LA LLAMA. Blisters para medicamentos

Caños para desagües Envolturas para golosinas

Perfiles para marcos de ventanas, puertas.

USO EN INGENIERÍA POLIAMIDAS (NAILON) TODOS LOS TIPOS DE NAILON TIENEN EN COMÚN EL ENLACE AMIDA. SON PROCESADOS MEDIANTE MÉTODOS DE MOLDEO POR INYECCIÓN O EXTRUSIÓN.

velocimetro cojinetes Paletas para abanicos

Recipiente para fluidos de frenos

POLICARBONATO

ALTA RESISTENCIA A LA TENSIÓN A TEMPERATURA AMBIENTE, ALTA RESISTENCIA AL IMPACTO, ALTAS TEMPERATURAS DE DEFORMACIÓN POR CALOR. • ESCUDOS PROTECTORES • LEVAS

• ENGRANAJES • CASCOS • COMPONENTES DE AVIONES

SULFURO DE POLIFENILENO NOTABLE RESISTENCIA QUÍMICA Y RIGIDEZ A TEMPERATURAS ELEVADAS • EQUIPO PARA PROCESAMIENTO QUÍMICO • COMPONENTES DE COMPUTADORA COMO CONECTORES, FORMAS PARA BOBINA Y CARRETES • SISTEMAS PARA EL CONTROL DE EMISIONES (APLICACIÓN AUTOMOTRIZ) • BOMBAS SUMERGIBLES CENTRIFUGAS

La mayoría están compuestos por una red de átomos de carbono enlazados en forma covalente

No se pueden volver a fundir y darles forma de nuevo

PLÁSTICOS TERMOFIJOS “termofijo” indica que Se requiere calor para endurecer permanentemente al plástico

Hay muchos que solo se pueden fijar a temperatura ambiente mediante una reacción química

PROCESOS

prima - en forma de polvo - es introducida en un molde calefaccionado a una temperatura entre 140ºC y 160ºC, y sometida a una elevada presión. El calor y la presión se mantienen hasta que la reacción finaliza. Al cabo de unos minutos - determinados a partir del espesor de la pieza - se produce la plastificación y curado dentro del mismo molde, para luego retirar la pieza terminada.

Moldeo por compresión

USOS FENOLICOS

BUENAS PROPIEDADES ELÉCTRICAS Y SON AISLANTES TÉRMICOS. ES PRODUCIDO POR LA REACCIÓN DEL FENOL Y EL FORMALDEHIDO. TIENE ALTA RIGIDEZ, DUREZA Y RESISTENCIA. Componentes de frenos

Dispositivos de cableado

Partes de una transmision

Conmutador electrico

RESINAS EPOXICAS BAJO PESO MOLECULAR.

Aislantes de alto voltaje Recubrimiento de automoviles

Revestimiento de latas

Recubrimiento de cables

POLIESTERES INSATURADOS TIENEN DOBLES ENLACES COVALENTES CARBONO- CARBONO REACTIVOS QUE PUEDEN ENTRECRUZARSE PARA FORMAR MATERIALES TERMOFIJOS. TIENEN BAJA VISCOSIDAD Y UNA RESISTENCIA NOTABLE.

Plataformas para barcos

ductos

Componentes de baño

tuberias

Paneles de automoviles

ELASTÓMEROS

HISTORIA CAUCHO NATURAL • 1745,SE ENCUENTRA DE NUEVO EL CAUCHO EN AMAZONÍA

• • EN 1770 EL QUÍMICO BRITÁNICO JOSEPH PRIESTLEY DESCUBRIÓ QUE ESE CAUCHO PUEDE USARSE PARA BORRAR

• CHARLES MACINTOSH, EN 1823, ESTABLECIÓ UNA PLANTA EN ESCOCIA LA FABRICACIÓN DE PAÑO IMPERMEABLE. (HOY EN DIA SIGUE TRABAJANDO)

CAUCHOS SINTÉTICOS HISTORIA • EN 1879, BOUCHARDAT CREÓ UNA FORMA DE CAUCHO SINTÉTICO.

• EN1890S, HUBO UN AUMENTO EN LA DEMANDA PARA EL CAUCHO DEBIDO A LOS VEHICULOS DE MOTOR.

• 1910-1912 CIENTIFICOS ALEMANES E INGLESES DESAROLLARON OTRO METODO DE OBTENER CAUCHO

CAUCHO ESTIRENO-BUTADENIO : CONTIENE DE 20 A 23 PORCIENTO DE ESTIRENO. TIENE UN COSTO MAS BAJO QUE EL CAUCHO NATURAL. • TIENE MEJOR RESISTENCIA AL USO PERO GENERA MAS CALOR • ABSORBE DISOLVENTES ORGÁNICOS, COMO GASOLINA Y ACEITE Y SE HINCHA.

CAUCHOS DE NITRILO: DE 55 A 82 POR CIENTO DE BUTADIENO Y DE 45 A 18 POR CIENTO DE ACRILONITRILO.

• MEJORA LA RESISTENCIA A LA ABRASIÓN Y AL CALOR • MAS COSTOSOS QUE LOS CAUCHOS NATURALES • SE LIMITA A APLICACIONES ESPECIALES, COMO MANGUERAS DE COMBUSTIBLE

POLICLOROPENO: ES UNA FAMILIA DE CAUCHOS SINTÉTICOS QUE SE PRODUCEN POR POLIMERIZACIÓN DEL CLOROPRENO.

• FLEXIBILIDAD MAS POBRE A BAJAS TEMPERATURAS

• COSTO MAS ALTO • SE USAN EN RECUBRIMIENTOS DE ALAMBRES Y CABLES, MANGUERAS Y CINTURONES INDUSTRIALES.

CONCLUSIÓN • MATERIAL MUY USADO EN LA ELECTRONICA YA QUE DE EL SE DESAROLLAN MUCHOS COMPONENTES :

• COMPONENTES DE COMPUTADORA • TABLEROS DE CIRCUITOS INTEGRADOS • CONECTORES

BIBLIOGRAFÍA • FUNDAMENTOS DE LA CIENCIA E INGENIERÍA DE MATERIALES SMITH-HASHEMI PÁG. 468-558 • HTTP://WWW.TEXTOSCIENTIFICOS.COM/CAUCHO/NATURAL • HTTP://WWW.EIS.UVA.ES/~MACROMOL/CURSO0304/POLIISOPRENO/ARCHIVOS/HISTORIA_CAUCHO_NATURAL.HTM • HTTP://ES.WIKIPEDIA.ORG/WIKI/PL%C3%A1STICO#HISTORIA

ACTIVIDAD COMPLEMENTARIA

•¿Cuál es el principal uso del elastómetro? •¿Cuál fue el principal tema de esta presentación? •No se pueden volver a fundir ni a darles forma de nuevo •¿De que otra forma se les conoce a las poliamidas? •¿Qué tipo de caucho proporciona buena resistencia al aceite y disolventes? •¿De que otra forma es comúnmente llamado a los polimeros?