Conoce los plásticos

BREVE HISTORIA DEL PLÁSTICO

La historia de los plásticos es relativamente reciente. Se remonta a 1869, fecha en que John Wesley Wyatt, al intentar fabricar bolas de billar de material sintético, descubrió el celuloide. El celuloide se fabricaba disolviendo celulosa, un hidrato de carbono obtenido de las plantas, en una solución de alcanfor y etanol. Con él se empezaron a fabricar distintos objetos como mangos de cuchillo, armazones de lentes y película cinematográfica.

No obstante, los plásticos no tuvieron una gran repercusión sobre la industria hasta que en el año 1907, cuando el Dr. Leo Baekeland patenta el procedimiento de obtención de una resina fabricada a partir de fenol y formaldehído que, en su honor, recibió el nombre de baquelita. La baquelita es aislante y resistente al agua, a algunos ácidos y al calor moderado. Debido a estas características se extendió rápidamente a numerosos objetos de uso doméstico y componentes eléctricos de uso general.

La verdadera naturaleza de los materiales plásticos fue descubierta en 1920 por el alemán Hermann Staudinger que demostró que estaban constituidos por grandes cadenas formadas por unidades moleculares, denominadas macromoléculas.

Poco tiempo después, entre 1929 y 1937, los estudios llevados a cabo por Wallace Hume Carothers sobre la polimerización dieron un nuevo impulso al conocimiento de los plásticos y su fabricación, se sintetizaron un gran número de ellos, entre los que cabe destacar el primer caucho sintético en 1930 y la poliamida o nylon en 1937.

Entre las dos Guerras Mundiales se produce un gran avance en el conocimiento de los materiales plásticos. Pero es al final de la Segunda Guerra Mundial cuando, con el abaratamiento del petróleo y sus productos derivados, se origina un rapidísimo crecimiento de sus aplicaciones.

Durante los años de la posguerra se mantuvo el elevado ritmo de los descubrimientos y desarrollos de la industria de los plásticos. Tuvieron especial interés los avances en plásticos técnicos, como los policarbonatos, los acetatos y las poliamidas. Se utilizaron otros materiales sintéticos en lugar de los metales en componentes para maquinaria, cascos de seguridad, aparatos sometidos a altas temperaturas y muchos otros productos empleados en lugares con condiciones ambientales extremas. En 1953, el químico alemán Karl Ziegler desarrolló el polietileno, y en 1954 el italiano Giulio Natta desarrolló el polipropileno, que son los dos plásticos más utilizados en la actualidad.  En 1963, estos dos científicos compartieron el Premio Nobel de Química por sus estudios acerca de los polímeros.

 

¿QUÉ SON LOS PLÁSTICOS?

El término plástico, en su significación más general, se aplica a las sustancias de distintas estructuras y naturalezas que carecen de un punto fijo de ebullición y poseen durante un intervalo de temperaturas propiedades de elasticidad y flexibilidad que permiten moldearlas y adaptarlas a diferentes formas y aplicaciones.

Sin embargo, en sentido restringido, designa ciertos tipos de materiales sintéticos obtenidos mediante fenómenos de polimerización o multiplicación artificial de los átomos de carbono en las largas cadenas moleculares de compuestos orgánicos derivados del petróleo y otras sustancias naturales.

 

PROPIEDADES DE LOS PLÁSTICOS

Algunas propiedades características de los plásticos son las siguientes, aunque no se cumplen en determinados plásticos especiales:

  • Son baratos (bajo costo en el mercado).
  • Tienen una baja densidad.
  • Existen materiales plásticos permeables e impermeables.
  • Son aislantes eléctricos.
  • Son aislantes térmicos, aunque algunos no resisten temperaturas demasiado elevadas.
  • Son resistentes a la corrosión.
  • Resisten muchos factores químicos.
  • Se reciclan, aunque algunos mejor que otros.
  • Son fáciles de trabajar.

 

CLASIFICACIÓN DE LOS PLÁSTICOS

Puede clasificarse a los materiales plásticos en varias categorías:

  • Según el monómero base
  • Naturales. Son los polímeros cuyos monómeros son derivados de productos de origen natural con ciertas características como, la celulosa, la caseína y el caucho. Dentro de dos de estos ejemplos existen otros plásticos de los cuales provienen:

- Los derivados de la celulosa: el celuloide, el celofán y el cellón.

- Los derivados del caucho: la goma y la ebonita.

  • Sintéticos. Principalmente derivados del petróleo, son los más usados en la actualidad.
  • Según su comportamiento frente al calor
  • Termoplásticos. Un termoplástico es un plástico el cual, a temperatura ambiente es plástico o deformable, se derrite a un líquido cuando es calentado y se endurece en un estado vítreo cuando es suficientemente enfriado. Los polímeros termoplásticos difieren de los polímeros termoestables en que después de transformados, éstos pueden recalentarse y formar otros objetos, ya que en el caso de los termoestables o termoduros, su forma después de enfriarse no cambia y este prefiere incendiarse.

   Los más habituales en la industria son:

- El polipropileno (PP): Es bastante rígido, resistente a esfuerzos y a la acción de productos químicos y buen aislante. Se utiliza para las piezas industriales, los componentes eléctricos y electrónicos, los envases y menaje de cocina, los cascos, la papelería, los juguetes, las fibras para la tapicería, las alfombras, las moquetas y las cuerdas.

- El polietileno (PE): Puede ser de dos tipos. De alta densidad (denso, pesado y muy resistente) o de baja densidad (ligero y flexible).

- El polietilentereftalato (PET): Es rígido y tenaz, resistente a esfuerzos y a la acción de productos químicos. Se utiliza para los envases de alimentos, botellas, fibras textiles (dacrón), base para cintas magnéticas (mylar).

- Las poliamidas (PA): Son resistentes al desgaste y a la acción de productos químicos. Se utiliza para recubrimientos, rodamientos, fibras textiles…

El policloruro de vinilo (PVC): Es duro y tenaz, impermeable, poco inflamable y resistente a la corrosión. Se utiliza en la construcción (persianas, marcos de ventanas y puertas), en las tuberías y válvulas, películas impermeables, recubrimiento de cables...

- El polimetacrilato (PMMA): Es transparente, rígido, no muy duro y con buenas propiedades mecánicas. Se usa como sustituto del vidrio en artículos domésticos, decoración, envases, faros, etc.

- El poliestireno (PS): Es bastante rígido, aunque con resistencia mecánica moderada. Se utiliza para los envases de alimentos, carcasas de electrodomésticos, aislante acústico y térmico, embalajes, juguetes...

    • Termoestables. Los plásticos termoestables son materiales que una vez que han sufrido el proceso de transformación, se convierten en materiales rígidos que no vuelven a fundirse. Esto quiere decir que no pueden reciclarse mediante calor, puesto que no pueden refundirse para darle una nueva forma, aunque existen procedimientos de reciclado químico. Presentan una estructura interna mucho más compacta que los termoplásticos, debido a la existencia de un mayor número de enlaces entre las moléculas que los componen. Son materiales resistentes a la acción de esfuerzos mecánicos, pero resultan más frágiles que los termoplásticos. El hecho de que no puedan fundirse representa una dificultad a la hora de trabajar con este tipo de plásticos. Son más difíciles de fabricar y también más complejos los procedimientos para darles forma.

Los plásticos termoestables más utilizados son:

- Baquelitas: Son duras, resistentes al calor y a los productos químicos y buenos aislantes. Se utilizan para la industria eléctrica y electrónica, para los laminados, recubrimientos, menaje de cocina, adhesivos...

- La melamina: Es resistente a la corrosión y a los agentes químicos y poco inflamable. Se utiliza para laminados y recubrimientos de muebles (formica), industria eléctrica, adhesivos y barnices.

- Resinas epoxi: Son tenaces con elevada resistencia al impacto. Se utilizan para encapsulados de componentes electrónicos, matrices de materiales compuestos, adhesivos, pinturas y barnices.

  • Elastómeros. Los elastómeros son aquellos polímeros que muestran un comportamiento elástico. El término es a veces intercambiable con el término goma, que es más adecuado para referirse a vulcanizados. Se usan principalmente para cierres herméticos, adhesivos y partes flexibles. Presentan una elevada elasticidad. Se deforman cuando se someten a un esfuerzo, pero recuperan su forma original cuando se deja de ejercer fuerza sobre ellos. Su temperatura de transición vítrea es inferior a la temperatura ambiente, por lo que a temperaturas de trabajo permanecen blandos y dúctiles. En su proceso de fabricación se suele aplicar la técnica del vulcanizado, que consiste en añadir azufre al material a la vez que se calienta y se somete a presión.

Los materiales elastómeros más utilizados son:

- El caucho natural: Es resistente al desgaste y al impacto y es buen aislante eléctrico. Se utiliza para construir neumáticos, juntas, tacones y suelas de zapatos.

- El polibutadieno (BR): Es resistente a las bajas temperaturas y al desgaste. Se utiliza para construir neumáticos.

- El policloropreno (CR): Es resistente al calor y a los esfuerzos mecánicos. Se utiliza para construir cintas transportadoras, mangueras, cables, trajes de submarinista...

- El polisiloxano (SL): Es ligero, con alta resistencia mecánica y resistente al desgaste y buen aislante. Se utiliza para construir materiales aislantes eléctricos y térmicos, prótesis adhesivos...

- El neopreno (PCP): Son más resistentes que el caucho pero menos flexibles. Se utilizan para construir correas industriales, recubrimientos de cables, trajes de buceo...

- Los poliuretanos (PUR): Son duros, resistentes a la abrasión y flexibles. Pueden presentar también la forma de espumas. Se utilizan para construir prendas de vestir elásticas (lycra o elastán), cintas transportadoras de la industria, mangueras de agua, ruedas industriales. En forma de espuma se utiliza para asientos y colchones.

- Las siliconas (SI): Tienen buena estabilidad térmica, son flexibles y tienen excelentes propiedades eléctricas. Se utilizan para construir hules, aplicaciones resistentes al agua, prótesis médicas, sellado de juntas, etc.

  • Según el mercado

Otra forma de clasificarlos es según su disponibilidad y el sector del mercado que abastece, esta clasificación se refiere principalmente a la materia prima.

    • Comodities. Son aquellos que tienen una fabricación, disponibilidad, y demanda mundial, tienen un rango de precios internacional y no requieren gran tecnología para su fabricación y procesamiento. 
    • De ingeniería. Son los materiales que se utilizan de manera muy específica, creados prácticamente para cumplir una determinada función, requieren tecnología especializada para su fabricación o su procesamiento y de precio relativamente alto.

LINKS

http://www.aboutpvc.org  Información acerca de uno de los plásticos más utilizado.

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