Fundamentos de Plásticos y Polímeros: Propiedades, Tipos y Aplicaciones en Instalaciones Térmicas
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Materiales Poliméricos y Plásticos en Instalaciones Térmicas
Los materiales no metálicos de mayor importancia en las instalaciones térmicas son los plásticos y los plásticos aislantes.
Composición y Origen de los Polímeros
Definición de Plásticos
Los plásticos están constituidos por moléculas “gigantes” (macromoléculas) compuestas principalmente de átomos de carbono y de hidrógeno que forman largas cadenas.
Moléculas de Origen Polimérico
Los materiales poliméricos se forman a partir de moléculas de origen:
- Natural: Como la celulosa, la cera o el caucho.
- Sintético: Como el polietileno (PE) o el nailon.
El Celuloide
El celuloide es un tipo de plástico que se obtiene a partir de la celulosa. Es un material duro y rígido que se deforma fácilmente al aplicarle calor.
Propiedades Fundamentales de los Plásticos
Las propiedades esenciales que definen el uso de los plásticos son:
- Plasticidad
- Adquieren forma mediante la aplicación de fuerzas en caliente y la conservan una vez desaparecidas aquellas.
- Conductividad Térmica y Eléctrica
- Se caracterizan por su baja conductividad térmica y eléctrica, de ahí su uso extendido como aislantes.
- Resistencia y Capacidades Mecánicas
- Son variables y dependen de su estructura y composición. Otras características importantes son su alta relación resistencia/densidad y, en general, su buena resistencia a los ácidos, álcalis y disolventes.
Clasificación Principal de los Plásticos
Los principales tipos de plásticos son dos:
- Termoplásticos
- Termoestables
Termoplásticos Más Utilizados
Si calentamos un termoplástico, el calor aporta energía que ablanda el material y facilita que se le pueda dar forma, endureciéndose el material al enfriarse. A continuación, se enumeran siete termoplásticos comunes:
- Polietileno de Alta Densidad (PEAD): Es un plástico rígido, fuerte y resistente. Se ablanda entre 120 ºC y 130 ºC y es resistente a los ataques químicos. Se utiliza para la fabricación de envases de distintos tipos, piezas de fontanería, tuberías, tuberías flexibles y otros productos que requieran resistencia.
- Polietileno de Baja Densidad (PEBD): Es más blando y flexible que el de alta densidad. Se ablanda a partir de los 80 ºC. Puede ser transparente y es un buen aislante.
- Polipropileno (PP): Es más resistente y rígido que el PE de alta densidad y se ablanda a una temperatura más elevada (150 ºC).
- Policloruro de Vinilo (PVC)
- Polietileno (PE)
- Acrílicos (Plexiglás o Metacrilatos)
- Nailon
Plásticos Termoestables
Los plásticos termoestables, una vez moldeados y curados, no se ablandan si se vuelven a calentar; por el contrario, se degradan o se queman con el calor.
Urea-Formaldehído
Es un buen aislante térmico y eléctrico. Se emplea en las fábricas de aparatos de mando y control, elementos de circuitos eléctricos, elementos de decoración, carcasas de pequeños aparatos, etc.
Resina-Poliéster
Si se le añade fibra de vidrio para darle resistencia, se puede usar en carrocerías, piscinas, grandes recipientes, etc.
El Caucho Natural
El caucho es una sustancia elástica que se obtiene de la corteza interior de ciertos árboles tropicales y semitropicales. Su forma natural se conoce como látex. En su estado natural, es muy poco plástico y muy alterable por los agentes atmosféricos.