Los Polimeros

FACULTAD DE INGENIERÍA

ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA INDUSTRIAL

MATERIALES POLÍMEROS EN LA VIDA DEL SER HUMANO

AUTORES:

ARREATEGUI RAMIREZ, Gianfranco

LACHIRA SANDOVAL, Dante

OLIVOS SILVA, Elvis

OLMEDO RIVERA, Edwin

TAKEDA NIMA, Ericka

ZEVALLOS BENITES, Rosa Pilar

LÍNEA DE INVESTIGACIÓN:

Planeación, análisis y control de la producción

PIURA – PERÚ

2013

Introducción

La palabra polímeros literalmente significa “muchas piezas”, así puede considerase que un material sólido polimérico está formado por muchas partes químicamente enlazadas como unidades enlazadas entre sí para formar un sólido. En esta investigación daremos a conocer algunos aspectos de la estructura, propiedades, procesados y aplicaciones de los materiales poliméricos importantes para la industria: plásticos y elastómeros. Los plásticos son un gran y variado grupo de materiales sintéticos que se procesan mediante el moldeado de la forma. Al igual que tenemos muchos tipos de metales como el aluminio y cobre, tenemos muchos tipos de plásticos, como el polietileno y el nylon. Los plásticos pueden dividirse en dos clases, termoplásticos y termoestables, dependiendo de la estructura química de su enlace. Los elastómeros o cauchos pueden deformarse grandemente de forma elástica cuando se les aplica una fuerza y pueden volver a su forma original o casi cuando se elimina la fuerza.

Los termoplásticos necesitan calor para hacerlos deformables y después de enfriarse mantienen la forma a la que fueron moldeados. Estos materiales pueden calentarse y volver a moldearlos un buen número de veces sin cambios significativos de sus propiedades. La mayoría de los termoplásticos consisten en cadenas principales muy largas de átomos de carbono enlazados entre sí. Algunas veces también se encuentran enlazados en la cadena principal de forma covalente átomos de nitrógeno, oxigeno o azufre. Puede suceder que átomos o grupos de átomos se enlazan de forma covalente a la cadena principal de átomos. En los termoplásticos las largas cadenas moleculares se enlazan entre sí mediante enlaces secundarios.

Los plásticos termoestables que adquieren una forma permanente y son curados mediante una reacción química, no pueden ser refundidos y remoldeados en otra forma, sino que se degradan o descomponen al ser calentados a temperaturas demasiado altas. Por ello los materiales termoestables no pueden reciclarse.

Índice

Pág.

1.1 Definición…………………………………………………………………………. 6

1.2 Polimerización……………………………………………………………........... 7

1.2.1 Grado de polimerización……………………………………………… 8

1.2.2 Métodos industriales de polimerización…………………………….. 10

a. Polimerización en masa…………………………………………………. 10

b. Polimerización por solución…………………………………………….. 10

c. Polimerización por suspensión…………………………………………. 11

d. Polimerización por emulsión……………………………………………. 11

1.3 Clasificación……………………………………………………………………… 12

1.3.1 Según su origen……………………………………………………….. 12

a. Naturales…………………………………………………………………. 12

b. Semisintéticos……………………………………………………………. 13

c. Sintéticos…………………………………………………………………. 13

1.3.2 De acuerdo a la forma como se obtienen………………………….. 14

a. De condensación………………………………………………………… 14

b. De adición………………………………………………………………… 15

c. Formados por etapas …………………………………………………… 15

d. Formados por reacción en cadena……………………………………. 16

1.3.3 De acuerdo a su composición química…………………………….. 17

a. Orgánicos………………………………………………………………… 17

b. Orgánicos vinílicos……………………………………………………… 17

c. Orgánicos no vinílicos………………………………………………….. 17

d. Inorgánicos………………………………………………………………. 17

1.3.4 De acuerdo a sus aplicaciones…………………………………….. 18

a. Elastómeros…………………………………………………………….. 18

b. Plásticos………………………………………………………………… 18

c. Adhesivos………………………………………………………………. 19

1.3.5 De acuerdo a su comportamiento térmico……………………….... 19

a. Termoplásticos…………………………………………………………. 20

a.1 Termoplásticos comunes…………………………………………. 21

a.1.1 De uso general………………………………………………. 21

a.1.2 En ingeniería…………………………………………………. 34

a.2 Clasificación………………………………………………………… 37

a.3 Comportamiento…………………………………………………… 38

a.4 Usos y aplicaciones………………………………………………. 45

a.5 Estructura y propiedades de los termoplásticos………………. 48

b. Termoestables…………………………………………………………. 51

b.1 Características…………………………………………………….. 51

b.2 Clasificación según sus propiedades…………………………… 52

1.4 Aditivos para los plásticos……………………………………………………. 53

1.4.1 Rellenos………………………………………………………………. 53

1.4.2 Pigmentos……………………………………………………………. 53

1.4.3 Estabilizadores………………………………………………………. 53

1.4.4 Agentes antiestáticos……………………………………………….. 54

1.4.5 Retardantes de llama……………………………………………….. 54

1.4.6 Plastificantes…………………………………………………………. 54

1.5 Deformación y endurecimiento de los materiales plásticos………………. 54

1.6 Selección de materiales para diseños en ingeniería usando materiales plásticos………………………………………………………………………… 58

1.7 Procesamiento de los polímeros…………………………………………….. 59

1.7.1 Procesos utilizados para los termoplásticos……………………… 59

a. Moldeo por inyección………………………………………………….. 59

b. Extrusión……………………………………………………………….. 60

c. Moldeo por soplado y termomoldeado……………………………… 61

1.7.2 Procesos utilizados para los termoestables……………………... 62

a. Moldeo por compresión……………………………………………..… 62

b. Moldeo por transferencia…………………………………………..…. 63

Bibliografía…………………………………………………………………………. 64

1.1 DEFINICIÓN:

El sufijo mero significa una ´´unidad´´. En este contexto el término mero se refiere a un grupo unitario de átomos o moléculas que define un arreglo característico para un polímero. Un polímero es un material constituido al combinar varios meros o unidades.

Los polímeros son materiales que consisten en moléculas gigantes o macromoléculas en cadena con pesos moleculares promedio de 10000 a más de 1000000 g/mol y que se forman al unir muchos meros o unidades mediante enlace químico.

Se define el peso molecular como la suma de las masas atómicas en cada molécula. La mayoría de los polímeros, sólidos o líquidos, son orgánicos basados en el carbono, sin embargo, también pueden ser inorgánicos (por ejemplo, siliconas basadas en una red Si-O).

Los polímeros se utilizan con frecuencia en materiales compuestos, tanto en forma de fibras como para la matriz. Las pantallas de cristal líquido (LCD, por sus siglas en inglés) se fabrican a base de polímeros. También utilizamos polímeros en los lentes fotocromáticos.

Los plásticos son materiales compuestos principalmente de polímeros de origen natural y modificado, o de polímeros hechos artificialmente que a veces contienen aditivos como fibras, cargas, pigmentos y otros similares que mejoran aún más sus propiedades.

Entre los

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