Polimeros

Definición

Los termoestables son cadenas de polímeros con enlaces altamente cruzados, que forman una estructura de red tridimensional. Ya que las cadenas no pueden girar ni deslizarse, estos polímeros poseen buena resistencia, rigidez y dureza. Sin embargo, también tienen baja ductilidad, propiedades al impacto y una alta temperatura de transición vítrea. En un ensayo de tracción los polímeros termoestables presentan el mismo comportamiento de los metales o los cerámicos frágiles.

Los polímeros termoestables a menudo se inician como cadenas lineales. Dependiendo del tipo de unidades de repetición y del grado de polimerización, el polímero inicial puede ser un sólido o una resina liquida; en algunos casos, esta se utiliza en dos o tres paredes (como en el caso de los dos recipientes de cemento epóxico de uso común). El calor, la presión, la mezcla de las varias resinas u otros métodos, inician la formación de enlaces cruzados. Este proceso no es reversible: una vez formado, no es posible reciclar de manera conveniente los termoestables.

Un polímero con enlaces cruzados puede, generalmente, clasificarse en uno de estos dos grupos:

Materiales con ligero entrecruzamiento (elastómeros).

Materiales con gran entrecruzamiento (termoendurecibles o termoestables)

Los plásticos termoendurecicbles o termoestables (thermosets) son polímeros que mediante la presión y la temperatura se reblandecen y pueden moldearse en su fase fluida una sola vez y antes de que la reacción de polimerización haya finalizado por completo. El producto final termoestable ya no se reblandece nuevamente por acción de la presión y la temperatura, pues a elevadas temperaturas experimenta su descomposición. Una vez que han sufrido el proceso de calentamiento-fusión y formación-solidificación, se convierten en materiales rígidos que no vuelven a fundirse. Generalmente para su obtención se parte de un aldehído, entre los que podemos distinguir:

Polímeros del fenol: Son plásticos duros, insolubles e infusibles pero, si durante su fabricación se emplea un exceso de fenol, se obtienen termoplásticos.

Resinas epoxi.

Resinas melamínicas.

Baquelita.

Aminoplásticos: Polímeros de urea y derivados. Pertenece a este grupo la melamina.

Poliésteres: Resinas procedentes de la esterificación de polialcoholes, que suelen emplearse en barnices. Si el ácido no está en exceso, se obtienen termoplásticos.

Identificación

Este tipo de plásticos presenta una estructura rígida y dura. Sus pruebas características son:

Si los flexionamos en exceso no se deforman sino que se parten.

Al calentarlos no podemos darle forma, ni se ablandan, no aparece con facilidad llama ni fluyen; por el contrario se carbonizan y se deshacen, perdiendo sus propiedades.

Estos plásticos no son soldables. Con ellos se utilizan métodos de reparación con adhesivos químicos.

La identificación de termoestables se decide atendiendo a las siglas que hacen referencia a la presentación y sistema de transformación y elaboración. Las principales siglas que existen en piezas plásticas en automoción son:

SMC (Sheet Moulding Compound) Compuesto moldeable en lámina.

BMC (Bulk Moulding Compound) Compuesto moldeable a granel.

DMC (Dough Moulding Compound) Compuesto moldeable en argamasa.

ZMC Materia a moldear-prensa-molde-línea de acabado de acabado que reúne a un conjunto de tecnología-productos altamente automatizados.

- Aeroespacial: Componentes de misiles, alas, fuselajes, etc.

- Aplicaciones domésticas: Interruptores, asas, etc.

- Automoción: Piezas ligeras para sustituir metales, frenos, pinturas, etc.

- Construcción: Espumas aislantes, techos, chapas para forrar paredes, pinturas, etc.

- Vestimenta: Botones, ropa tratada, etc.

- Eléctrico: Cuadro conexiones, recubrimientos, etc.

- Muebles: Puertas imitación madera, pantallas de lámparas, etc.

- Médico: Rellenos dentales, implantes ortopédicos, etc.

- Recreo: Raquetas tenis, barcas, etc.

- Herramientas: Papel de lija, etc.

Tg de polímeros comunes

Polímero Tg en °C Tm en °C

ABS

110 190

Poliacetal

-85 175

Nylon 6

50 225

Nylon 6,6 50 260

Nylon 6,10 40 215

Nylon 11 45 185

Poliacrilonitrilo

87 320

Polibutadieno

-121 -

Policarbonato

152 225

Policloruro de vinilideno

-20 215

Policloruro de vinilo

80 205

Poliestireno táctico

100 235

Poliéter

- 235

Polietileno PEAD

-35 a -120 135

Polietileno PEBD -35 a -120 105

Politereftalato de etileno (PET) 80 265

Polimetilmetacrilato

100 a 120 -

Polipropileno -15 a -25 160

Tabla 15.3 Temperaturas de fusión y de transición vítrea de algunos termoplásticos y elastómeros.

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