Guia Completa de Materials: Propietats, Tipus i Aplicacions

Materials i les seves Propietats

Fusta

La fusta és un producte natural, els seus components principals són la cel·lulosa, la lignina i l'hemicel·lulosa.

Aplicacions: mobiliari, elements de construcció, paper.

Tipus de Fusta

• Dures: creixement més lent, major poder calorífic. Exemple: roure.
• Toves: creixement més ràpid, fàcil de manipular, cost inferior. Exemple: pi.

Suro

El suro és l'escorça de l'alzina surera. El seu component principal és la suberina.

Aplicacions: taps de suro, revestiment de paret.

Polímers

Els polímers són molècules orgàniques formades per enllaços covalents, compostes principalment per Carboni (C), Hidrogen (H), Oxigen (O) i Nitrogen (N).

Segons el seu Origen

• Polímers Naturals: presents a la natura (ex: cel·lulosa, enzims, cautxú).
• Polímers Semisintètics o Artificials: obtinguts per transformació de polímers naturals (ex: nitrocel·lulosa, seda artificial).
• Polímers Sintètics (Plàstics): obtinguts a partir de productes extrets del petroli, gas o carbó.

Segons el Mecanisme de Polimerització

• Polímers d'Addició: unió successiva de monòmers amb enllaços dobles o triples. Consta de tres etapes:
  1. Iniciació
  2. Propagació
  3. Terminació
• Polímers de Condensació: dos grups reactius per monòmer, reaccions en medi àcid.

Segons el Comportament Termomecànic

• Termoplàstics: es poden modelar i tornar a fondre, són reciclables. Posseeixen cadenes moleculars lineals.
• Termoestables: es poden modelar però no tornar a fondre, d'un sol ús. Tenen cadenes tridimensionals en forma de malla.
• Elastòmers: es deformen quan s'aplica força i tornen a la seva forma original en cessar-la. Tenen una xarxa de malla oberta (ex: goma, silicona).

Segons l'Estructura Molecular

• Amorfs: molècules sense ordre (generalment transparents).
• Semicristal·lins: presenten un cert tipus d'ordre (generalment opacs).

Segons el Camp d'Aplicació

• Plàstics Estàndard: els més utilitzats, sense grans prestacions.
• Plàstics Tècnics: requereixen bons acabats i propietats específiques.
• Plàstics d'Altes Prestacions: alta resistència mecànica i química.

Altres Formes i Aplicacions dels Polímers

• Fibres: elevada elasticitat, utilitzades en teixits.
• Recobriments: líquids que s'adhereixen a altres materials, oferint protecció (ex: contra l'abrasió).
• Adhesius: materials que uneixen dos o més cossos per contacte superficial.

Reciclatge i Identificació dels Plàstics

Els símbols de material reciclable, d’aplicació a la major part dels termoplàstics que no estiguin excessivament additivats o carregats, són:

1. PET (Tereftalat de polietilè)
2. HDPE (Polietilè d'alta densitat)
3. PVC (Policlorur de vinil)
4. LDPE (Polietilè de baixa densitat)
5. PP (Polipropilè)
6. PS (Poliestirè)
7. Altres termoplàstics

Propietats Químiques dels Plàstics

Són resistents a l'acció de l'aigua, però alguns dissolvents orgànics poden atacar-los.

Propietats Físiques dels Plàstics

Presenten bona transparència, són bons aïllants, tenen baixa densitat i són resistents a la tracció.

Additius dels Plàstics

Els additius s'incorporen per millorar o modificar les propietats dels plàstics:

• Plastificants: augmenten la flexibilitat (ex: èsters de ftalats, èsters d’àcids grassos, hidrocarburs i derivats).
• Estabilitzants: prevenen la degradació (ex: algunes sals orgàniques de metalls. Nota: algunes no es poden utilitzar en plàstics per a alimentació).
• Pigments o Colorants: proporcionen color.
• Càrregues o Reforços: milloren propietats mecàniques o redueixen costos (ex: CaCO3, talc, silicats, fibra de vidre, plàstics triturats).
• Lubricants: faciliten la fluïdesa durant el modelat (ex: ceres parafíniques, ceres de polietilè, ceres tipus èster com el triestearat).
• Ignifugants: redueixen la inflamabilitat (ex: derivats halogenats com èsters fenòlics bromats, hidròxids d’alumini o magnesi).

Materials Compostos

Els materials compostos són combinacions d'altres materials, formats per:

• La Matriu: és la fase contínua que envolta l'altra fase. És la responsable de les propietats físiques i químiques.
• Fase Dispersa (Agent Reforçant): proporciona millores en propietats mecàniques.

Tipus de Materials Compostos

• Reforçats amb Partícules: milloren les propietats de tracció (ex: formigó).
• Reforçats amb Fibres: utilitzen fils o fibres per augmentar la resistència (ex: fibra de vidre).
• Compostos Estructurals: presenten capes visibles (ex: fusta laminada).

Magnetisme

El magnetisme és la propietat dels materials de presentar forces d'atracció o repulsió. Es manifesta en tots els cossos, sent més evident en alguns (ex: níquel, ferro).

Tipus de Materials Magnètics

• Paramagnètics: no desvien les forces magnètiques de manera significativa (ex: alumini, estany).
• Diamagnètics: no s'imanten i tendeixen a debilitar el camp magnètic extern (ex: coure, zinc).
• Ferromagnètics: s'imanten fortament i reforcen el camp magnètic (ex: ferro, níquel, cobalt).