Guia de Plàstics: Tipus, Propietats i Processos de Fabricació

Què són els Plàstics i els Polímers?

Els plàstics o resines són polímers orgànics, molècules gegants formades per àtoms de carboni juntament amb hidrogen, oxigen i, de vegades, petites quantitats de fluor, clor, nitrogen o silici.

Definicions Bàsiques

• Monòmer: Molècula que pot reaccionar amb altres monòmers per formar una cadena més llarga anomenada polímer.
• Polímer: Unió de molts monòmers per formar una macromolècula o cadena.

Tipus de Plàstics

• Naturals: Presents en productes naturals (ex: cautxú, cel·lulosa).
• Artificials: Obtinguts industrialment modificant polímers naturals (ex: cel·luloide, ebonita).
• Sintètics: Creats industrialment a partir dels seus compostos elementals (ex: polietilè, PVC, niló, polipropilè).

Propietats Principals dels Plàstics

• Facilitat de fabricació: Donar forma al plàstic és un procés més ràpid, senzill i econòmic que amb els metalls. Fabricar acer pot ser fins a 70 cops més costós.
• Lleugeresa: La seva densitat està compresa entre 0,92 i 1,6 g/cm³.
• Resistència als agents atmosfèrics: A diferència dels metalls, que es corroeixen i s'oxiden, els plàstics són molt resistents. No obstant això, no són biodegradables i representen una font important de contaminació.

Síntesi dels Polímers: La Polimerització

La majoria dels plàstics són sintètics i s'obtenen mitjançant processos industrials de polimerització.

Poliaddició

Els monòmers reaccionen entre si per formar una cadena, donant lloc al polímer. La quantitat de monòmers a la molècula es coneix com a grau de polimerització, un factor clau que cal controlar, ja que en depenen les propietats del plàstic. Mitjançant la poliaddició s'obtenen:

• Homopolímers: Formats per monòmers idèntics (ex: PVC).
• Copolímers: Formats per més d'un tipus de monòmer, a través de la copolimerització.

Policondensació

En aquest procés, dos productes químics que no poden formar polímers per si sols es fan reaccionar químicament. El producte resultant d'aquesta reacció és el que posteriorment es polimeritza.

Processos de Conformació de Plàstics

Un cop obtingut el polímer, les indústries transformadores apliquen diferents processos per donar-li la forma final.

Extrusió

Tècnica que consisteix a fer circular el granulat de plàstic per l'interior d'un tub escalfador gràcies a l'acció d'un cargol. El material fos surt per un extrem a través d'una filera amb la forma desitjada i passa a una cambra de refrigeració.

Emmotllament per Extrusió i Bufament

Consisteix a obtenir un tub o preforma amb una extrusora. Abans que es refredi, es tanca dins d'un motlle i s'hi bufa aire a pressió a l'interior, forçant que el material s'adhereixi a les parets del motlle. Finalment, es tallen els sobrants i s'extreu la peça acabada.

Emmotllament per Injecció

Es fa circular el granulat per dins d'un tub escalfador amb l'acció d'un cargol. Quan el plàstic fos arriba al final del tub, s'injecta a alta pressió en un motlle tancat. Un cop refredat, el motlle s'obre i s'extreu la peça acabada, que sol presentar un acabat de gran qualitat.

Emmotllament per Escumeig

Requereix un additiu escumejant a la mescla. El material es col·loca en un motlle i s'escalfa. Amb la calor, el plàstic s'infla i augmenta de volum, omplint tot el motlle i formant una massa sòlida però esponjosa, ideal per a aïllaments.

Emmotllament per Buit

S'utilitza un motlle obert amb petits canals per on s'extreu l'aire. A sobre del motlle es col·loca una làmina de plàstic i s'escalfa per estovar-la. Un cop estovada, s'extreu l'aire amb una bomba de buit, fent que la pressió atmosfèrica comprimeixi la làmina contra el motlle i n'adopti la forma.

Emmotllament per Compressió

S'utilitza un motlle de dues parts (fixa i mòbil) amb escalfadors. Es posa el polímer a la part fixa i es tanca el motlle aplicant una gran pressió. El material adopta la forma desitjada a causa de la combinació de pressió i temperatura. És un mètode comú per a peces termoestables.

Calandratge

Consisteix a alimentar amb granulat plàstic uns corrons escalfadors. El material, en fase viscosa, circula entre els corrons fins que adopta el gruix i la forma desitjats, resultant generalment en làmines o pel·lícules contínues.