Polímeros: Tipos, Propiedades y Métodos de Transformación
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¿Qué son los Polímeros?
Los polímeros, comúnmente conocidos como plásticos, son materiales con un coste de producción y transformación relativamente bajo que permiten fabricar una gran variedad de productos. Están compuestos principalmente por carbono e hidrógeno. Varias de estas moléculas unidas forman un monómero, y un polímero es una cadena compuesta por un gran número de monómeros.
Clasificación de los Polímeros
Los polímeros se clasifican en tres categorías principales:
1. Termoplásticos
Los termoplásticos se ablandan al calentarlos hasta fundirse, y este proceso puede repetirse innumerables veces. Ejemplos comunes incluyen:
- Polietileno
- Poliéster
- Nylon
Se utilizan en la fabricación de juguetes, recipientes, bolsas y cuerdas de guitarra, entre otros.
2. Termoestables
Los termoestables se endurecen al aplicarles calor hasta un límite, y no son reciclables. Algunos ejemplos son:
- Siliconas
- Poliésteres
Se emplean en componentes de automóviles, ventiladores y placas electrónicas.
3. Elastómeros
Los elastómeros se deforman fácilmente al ejercer una pequeña fuerza y luego vuelven a su estado original, como las gomas elásticas. Ejemplos notables incluyen:
- Caucho
- Poliisopreno
Se utilizan en la fabricación de neumáticos, gomas elásticas, etc.
Características de los Polímeros
Termoplásticos
- Polietileno (PE): Puede ser de alta o baja densidad. Se usa en bolsas y botellas. Resiste la corrosión, es un buen aislante, tiene cierta resistencia y su coste es bajo.
- Cloruro de polivinilo (PVC): Existen muchos tipos y presentan buenas propiedades físicas de resistencia.
Termoestables
- Resinas fenólicas: Son aislantes eléctricos y tienen un precio muy bajo.
- Poliésteres: Mezclados con los aditivos apropiados, pueden presentar buenas propiedades mecánicas.
Elastómeros
- Caucho: Se extrae de la corteza del árbol Hevea. El caucho sintético presenta buenas propiedades de resistencia y un precio bajo.
Polimerización
La polimerización es el proceso mediante el cual muchos polímeros unen sus moléculas. Se utiliza un agente externo, llamado catalizador, para acelerar la reacción química. Mediante este proceso se obtienen polipropileno, polietileno, metacrilato, entre otros.
Propiedades de los Polímeros
- Comportamiento según la temperatura: Permite moldear y transformar la mayoría de los materiales plásticos hasta obtener la forma deseada.
- Viscoelasticidad: Cuando los plásticos se calientan, se reblandecen y fluyen como si fueran un líquido de gran viscosidad.
- Deformación: Ante la aplicación de una fuerza, los materiales poliméricos se deforman mucho más que los metálicos.
- Conductividad eléctrica: Añadiendo determinadas sustancias, algunos polímeros son capaces de conducir la electricidad.
- Conductividad térmica: Son malos conductores del calor.
- Relación resistencia-peso: Son materiales ligeros que tienen una resistencia aceptable.
Métodos de Transformación de los Polímeros
1. Inyección
Se introduce el material plástico en forma de granza por un depósito o tolva, y se hace avanzar mediante un husillo giratorio mientras se eleva su temperatura. Este proceso se lleva a cabo en máquinas de inyección.
2. Extrusión
Se introduce la granza en la tolva de la extrusora, se impulsa por medio de un husillo que gira, funde el material y lo obliga a avanzar por la extrusora hasta la boquilla del cabezal.
3. Soplado
Se inyecta aire a presión en el interior de un tubo de material caliente.
4. Compresión
Se introduce la dosis necesaria de material polimérico caliente en forma de polvo entre el macho y la hembra y se ejerce presión.
5. Rotomoldeo
Se introduce el plástico en el interior de un molde, se cierra y se aplica calor mientras se centrifuga para que el plástico se extienda en las paredes del molde por el efecto de la fuerza centrífuga.