Unidad Didactica Ciencias Naturales Los Materiales

ORIGEN,TRANSFORMACION Y PROPIEDADES

1. Definición de plásticos

2. Origen y evolución de los plásticos.

3. Componentes principales de los plásticos.

4. Formación de los plásticos.

5. Métodos de obtención de productos plásticos.

6. Plásticos mejorados.

1. Definición de plásticos

Los plásticos son un conjunto de materiales de origen orgánico. Han sido obtenidos artificialmente a partir de productos del petróleo, carbón, gas natural, materias vegetales (celulosa) o proteínas, y en alguna fase de su fabricación han adquirido la suficiente plasticidad para darles forma y obtener productos industriales.

Los plásticos son materiales sintéticos denominados polímeros, formados por moléculas, cuyo principal componente es el carbono.

En la actualidad, la cantidad de plásticos existente es enorme. Cada uno de ellos tiene unas propiedades y aplicaciones específicas. En general, se puede decir que los plásticos son más ligeros que los metales y es mucho más fácil darles forma, manteniendo una resistencia a las deformaciones aceptable. Por ello, la tendencia actual es la sustitución de los materiales naturales utilizados hasta ahora, tales como madera, metales, etc., por plásticos.

Los tipos de plásticos más empleados en la actualidad, por orden de importancia, son: poliestireno, resinas fenólicas, polipropileno y resinas úricas.

Entre las ventajas que ofrecen los plásticos, en relación con otros materiales, cabe citar: resistencia a la corrosión y agentes químicos, aislamiento térmico y acústico, resistencia a los impactos y, finalmente, una buena presentación estética.

2. Origen y evolución de los plásticos.

En esta fecha, el norteamericano Jonh Wesley Hyatt consiguió el primer plástico, al añadir a una solución de nitrocelulosa (celulosa + ácido nítrico) alcanfor, en un intento de descubrir un material apto para sustituir el marfil de las bolas de billar. Observó que el resultado obtenido era un material muy duro, que se podía moldear, así como añadir colorantes. También podía obtenerse un <<cristal>> flexible en forma de lamina.

Galatita o cuerno artificial.

Los físicos alemanes descubrieron que si a la caseína (proteína de la leche de vaca, que se manifiesta en forma de cuajada en la fabricación del queso) se le añadía formol, se endurecía, pudiéndose moldear fácilmente.

Este fue el primer plástico barato que se empleo en la fabricación de botones, agujas de hacer punto y en la obtención de aislantes eléctricos.

El problema que tenía era que el endurecimiento resultaba algo lento, tardando algunas semanas hasta, incluso, un año para objetos gruesos.

Si se calentaba a unos 70 ºC, se podía doblar y troquelar.

En la actualidad se emplea para fabricar mangos de cubiertos, reglas de medición y calculo, botones, peines, sustitutos del cuerno y del marfil, así como objetos de escritorio.

1.909: Baquelita.

El Dr. Leo Henrick Baekeland descubrió que podía controlar una reacción entre el fenol y el formol para producir una resina, en forma de polvo, que después podía moldearse aplicándole calor y presión. Había creado el primer plástico sintético.

Su plástico era muy diferente a los creados hasta este momento, ya que una vez sometido al calor ya no se podía ablandar ni volver a moldear. Este plástico, ahora, se denomina termoestable o irreversible.

A pesar del tiempo transcurrido desde su descubrimiento, la baquelita todavía se emplea en multitud de aplicaciones. Un ejemplo lo encontramos en plumas y bolígrafos de calidad.

3. Componentes principales de los plásticos.

En la constitución de los plásticos entran los siguientes elementos:

a) Materia básica. Puede ser celulosa, caseína, resina, poliuretano, etc. Cada uno de ellos se obtiene haciendo reaccionar uno o dos elementos determinados.

b) Cargas. Se añaden a la materia básica con objeto de abaratar el producto obtenido o mejorar sus propiedades físicas, químicas, o mecánicas. Para ello reutilizan fibras textiles, papel, sílice, etc.

c) Colorantes. Se añaden con objeto de obtener un plástico con el color deseado.

d) Catalizadores. Tienen por finalidad acelerarla reacción química.

4. Formación de los plásticos.

La característica común de todos los plásticos es la de estar formados por moléculas gigantes macromoléculas con un peso molecular comprendido entre 10.000 y varios millones.

Estas macromoléculas (también llamadas polímeros) se forman por unión de otras moléculas más pequeñas denominadas monómeros. La unión se realiza en secuencia, un monómero después de otro, formando una cadena, en el que cada monómero que se repite forma un eslabón, siendo el número de eslabones o numero de unidades monoméricas el grado de polimerización.

Los plásticos son productos sintéticos, que se fabrican a partir de otros ya elaborados por el hombre. Los plásticos conocidos en la actualidad se pueden fabricar de dos maneras distintas:

a) Policondensación (polimerización por pasos). Es una reacción en la cual dos moléculas diferentes se unen dando origen a un producto nuevo. Por ejemplo, un diácido reacciona dando lugar al poliéster.

b) Poliadición (polimerización en cadena). En la reacción que se produce entre dos monómeros con doble o triple enlace se origina un componente nuevo.

5. Métodos de obtención de productos plásticos.

La fabricación de productos sintéticos se realiza, predominantemente, sin arranque de viruta. Normalmente, se lleva a cabo partiendo de la materia prima, que procede del plástico reciclado o bien elaborado químicamente a través del proceso correspondiente.

Posteriormente, se hace pasar

...