Tecnologías 3ºESO - Plásticos

Tema 2  -  Plásticos

1.- ¿Qué es un plástico?

Es un material flexible, resistente, poco pesado y aislante de la electricidad y del calor. La mayoría de los plásticos son sintéticos.

 Un plástico está formado por moléculas de gran longitud o macromoléculas (polímeros) constituidas por moléculas más pequeñas (monómeros) en las que se repite una combinación de átomos formando una cadena.

Monómero: Moléculas simples constituidas fundamentalmente por átomos de carbono y de hidrógeno que, mediante la unión con otras moléculas iguales, forma cadenas de varias o muchas unidades, llamadas polímeros.

Los monómeros se obtienen de materias primas como el petróleo, el carbón o el gas natural

Polímero: son macromoléculas formadas por la unión de muchos monómeros. Existen algunos polímeros naturales (celulosa o caucho).

Reacción de polimerización: se produce al enlazar los monómeros entre sí para formar el polímero, mediante reacciones químicas.

Fabricación del plástico

La materia prima que se utiliza es el monómero obtenido de petróleo, carbón o gas natural.

El monómero es introducido en un reactor, junto con un disolvente y un catalizador

Todo mezclado pasa a una secadora que separa el producto del disolvente y se seca

Después el producto pasa a una trituradora, de la que sale polímero en polvo o en bolitas

Ese polvo o bolitas se moldean y se convierte en láminas, tubos, piezas, etc.

 

2.- Propiedades de los plásticos

• Conductividad eléctrica.- se usan como aislantes eléctricos al conducir mal la electricidad

• Conductividad térmica.- se usan como aislantes térmicos al conducir mal el calor

• Resistencia mecánica.- son ligeros pero muy resistentes

• Combustibilidad.- la mayoría arden con facilidad pues sus moléculas están formadas por carbono e hidrógeno

• Plasticidad.- Son fácilmente moldeables si se les aplica calor

• Economía.- es un material muy barato

• Fácil de procesar y de combinar con otros materiales

• El principal inconveniente de los plásticos es que la mayoría de ellos no soporta las altas temperaturas sin perder sus propiedades.

 

3.- Tipos de plásticos. Aplicaciones

Termoplásticos	Termoestables	Elastómeros
No se estiran y al cortarlos se hacen astillas	No se estiran y al cortarlos se hacen virutas	Se estiran
Se deforman con el calor	Más resistentes a las temperaturas que los termoplásticos pero más frágiles (se pueden partir)	No soportan bien el calor
Solidifican al enfriarse	Solidifican mediante curado cuando se les da forma aplicando presión o calor	Son muy elásticos
Pueden fundirse y moldearse varias veces, es decir, son reciclables mediante calor	Pueden fundirse y moldearse una sola vez, es decir, no pueden reciclarse mediante calor	No pueden reciclarse mediante calor
Las macromoléculas que los componen son lineales o ramificadas	Las macromoléculas que los componen se entrecruzan entre sí	Las macromoléculas que los componen forman una red capaz de estirarse y contraerse
Nombre químico (comercial) Polietileno, polipropileno, poliestireno, policarbonatos, metacrilatos, teflón, polivinilo	Nombre químico (comercial) Fenoles, aminas, resinas de poliéster, resinas epoxi	Nombre químico (comercial) Cauchos, neoprenos, poliuretanos, siliconas
Aplicaciones Faros, bolígrafos transparentes, CD, botellas, gafas de sol, forro del libro, gomina, mochila, estuche, bolsa de basura,  jeringuilla, tuberías	Aplicaciones Casco para la cabeza, botones, adhesivos, enchufes eléctricos	Aplicaciones Mangos del manillar, neumáticos de ruedas, espuma del asiento, suela de caucho de las zapatillas, goma de borrar

 

4.- Fibras textiles

Son filamentos que se hilan o trenzan, se tiñen y se entretejen para formar paños o telas. Pueden ser naturales o sintéticas.

° Las fibras textiles naturales se obtienen de materias primas de la naturaleza (lana animal, semilla de algodón, tallo del lino, capullo de gusano de seda, etc.).

° Las fibras textiles sintéticas se obtienen por reacción química (nailon, poliéster o elastán).

 

Fibra	Clasificación	Obtención	Características	Aplicaciones
Lana	Natural, origen animal	Pelo de ovinos	Resistente y elástica	Prendas de abrigo, bufandas, gorros
Seda	Natural, origen animal	Capullo del gusano de seda	Lavable y teñible, es la única fibra continua de la naturaleza	Tejidos, sacos de dormir
Algodón	Natural, origen vegetal	Semilla	Encoge con el lavado, transpira bien, no produce alergias	Vaqueros, camisas, calcetines
Nailon	Sintética	Polímero termoplástico	Muy flexible, más fuerte que cualquier fibra natural	Medias, paracaídas, airbags
Poliéster	Sintética	Polímero termoestable	Se puede combinar con algodón o lana	Trajes, camisas, vestidos, impermeable
Elastán	Sintética	Polímero elastómero	Muy elástico, se combina con otras fibras, se le conoce como lycra	Trajes de baño, medias

 

5.- El procesado del material plástico

Todas las técnicas para fabricar un objeto a partir de gránulos o bolitas de plástico tienen en común que es necesario calentar el plástico e introducirlo en un molde. Cada técnica se diferencia en la manera de dar forma al polímero.

Estas técnicas son: moldeado por inyección, extrusión, moldeado por soplado, moldeado por compresión, hilado, laminado, espumación y moldeado al vacío

• Moldeado por inyección

En la máquina de inyección se introducen los gránulos en un cilindro calefactor, los gránulos avanzan debido al movimiento giratorio del tornillo y se funden por calor. Ya fundido, el plástico  llega a un molde en el que se solidifica. Se abre el molde y cae la pieza deseada (tapón de bolígrafo, cubo, platos, piezas de lego, parachoques, etc.)

• Extrusión

En la máquina de extrusión se introducen los gránulos en el cilindro calefactor, los gránulos avanzan y se funden por calor. Ya fundido el plástico pasa por un tubo de refrigeración y sale sólido y de forma continua por la boquilla de salida.

El proceso es como el de inyección pero en este caso es un proceso continuo, no hay molde final, el plástico sale de la forma que sea la boquilla de salida  (tubos, tuberías, canutos)

• Moldeado por soplado

Se parte de una pieza de plástico llamada preforma, que se introduce en un molde de la máquina de soplado. Luego se sopla aire a presión, que moldea el plástico con la forma del interior del molde. Se abre el molde e sale la pieza (botellas, recipientes, piezas huecas, etc.)

• Moldeado por compresión

Se parte de una preforma compacta. Se aplica presión y calor, lo que produce el proceso o reacción de curado, obteniéndose la forma definitiva. Al final la pieza es expulsada del molde (piezas muy grandes como el salpicadero de un coche, dispositivos eléctricos)

• Hilado

En la máquina de hilado se introduce el polímero en polvo e hidrógeno; pasa por una rejilla caliente y ya fundido sale en forma de hilos por una boquilla de muchos agujeros. Los hilos son estirados y bobinados (hilos de plástico, fibras textiles sintéticas, redes, etc.)

• Laminado

Se puede llevar a cabo mediante extrusión por soplado o mediante calandrado. El laminado sirve para obtener finas láminas de plástico (mantel, rollo de film transparente, etc.)

• Espumación

Consiste en introducir aire en el material plástico mediante agitación, soplado o añadiendo un producto espumante. Después se le da la forma deseada. Lo que se obtiene son espumas plásticas con aire en el interior (esponjas, etc.)

• Moldeado al vacío

Se parte de una plancha muy fina de material plástico. Se calienta por la parte superior y se aplica vacío por la inferior. La plancha adquiere la forma del molde pegándose a sus paredes (bandeja de bombones, etc.)

6.- Trabajo con plásticos en el taller

• Marcar.- Los cortes o dobleces de planchas pueden marcarse con lápiz blando o rotulador indeleble. También se marca con cintas adhesivas.

• Sujetar.- Para sujetar se usa el sargento o el tornillo de mesa, protegiendo el plástico.

• Cortar.- Dependerá del tipo de plástico que queramos cortar

-          Plásticos blandos y delgados.- tijeras o cúter

-          Planchas gruesas.- sierra de arco

-          Plásticos quebradizos (metacrilato).- herramientas para metal lubricando la hoja

-          Plástico expandido (gomaespuma, corcho).- Cuchillas o hilo metálico

• Taladrar.- para plancha fina el berbiquí, para plancha gruesa sujetamos el plástico con una madera y cartón en el medio para proteger, luego taladramos con broca para metales.

• Desbastar.- se trata de obtener un buen acabado. Usamos lijas para madera o lijas de agua que se pueden usar secas o mojadas.

• Doblar y curvar.- Se aplica calor en la zona en la que vamos a doblar y nos ayudamos de una horma de madera para tener más precisión al doblar.

• Acabar.- Si se quiere pintar hay que aplicar antes una base de cola blanca diluida para que agarre la pintura.

• Unir.- la forma más común es mediante adhesivos, colas y pegamentos. La superficie debe estar seca y limpia y aplicamos el adhesivo adecuado para cada tipo de unión. Algunos tipos de adhesivos son: cola blanca, pegamento de cianocrilato, cola de contacto de caucho, pegamento de látex, pegamento epoxi y cola termofusible.