Quinta Unidad:
Quinta Unidad: Polímeros, Cerámicos Y CompuestosPolímeros, Cerámicos Y Compuestos 5.1 Termoplásticos, Termofijos Y Elastmeros
5.1 Termoplásticos, Termofijos Y Elastmeros Termoplástico:
Termoplástico:
es un plástico que, a temperaturas relativamente altas, se vuelve deformable o es un plástico que, a temperaturas relativamente altas, se vuelve deformable o flexible, se derrite cuando se calienta y se endurece en un estado de transición flexible, se derrite cuando se calienta y se endurece en un estado de transición vítrea cuando se enfría lo suficiente. La mayor parte de los termoplásticos son vítrea cuando se enfría lo suficiente. La mayor parte de los termoplásticos son polímeros
polímeros dde ae allttoo peso peso moleculamolecular r , , los cuales poseen cadenalos cuales poseen cadenas s asocasociadaiadas s por por me
medidio o dede fuerzas de Van der Waalsfuerzas de Van der Waals débiles débiles polietilenopolietileno!" !" fufuerertetess interaccionesinteracciones dipolo#dipolo
dipolo#dipolo yy enenlaclace e de de $id$idróró%en%eno,o, o o incincllususo o aannililloloss aromáticosaromáticos apiladosapilados
poliestirenopoliestireno!!. . LLoos s ppoollíímmeerroos s tteerrmmoopplláássttiiccoos s ddiiffiieerreen n dde e llooss polímerospolímeros termoestables
termoestables o termofi&os en que después de calentarse y moldearse pueden o termofi&os en que después de calentarse y moldearse pueden recalentarse y formar otros ob&etos.
recalentarse y formar otros ob&etos. TE!"#$%&#':
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La definición más clara para un plástico 'ermofi&o es que son
La definición más clara para un plástico 'ermofi&o es que son materiales rí(idos materiales rí(idos que tienen una estructura molecular comple&
que tienen una estructura molecular comple&a del a del tipo red, la tipo red, la cual tiene lu%ar en cual tiene lu%ar en elel pr
proceoceso so de de molmoldeodeo. . LoLos s plplástásticoicos s llallamadmados os tertermomofi&fi&os os o o tetermormoesestatablebles s sosonn plásticos que una vez moldeados no pueden modificar su forma, y por lo tanto no plásticos que una vez moldeados no pueden modificar su forma, y por lo tanto no pueden ser reciclados.
pueden ser reciclados.
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(xisten distintos tipos de sistemas de sistemas de )esinas ')esinas 'eermofi&as, que están rmofi&as, que están orientadorientadas aas a las industrias del ad$esivo, pinturas y recubrimientos. Los más comunes son la las industrias del ad$esivo, pinturas y recubrimientos. Los más comunes son la baquelita de los enc$ufes $o%are*os. +u clasificación es la si%uiente -+istemas baquelita de los enc$ufes $o%are*os. +u clasificación es la si%uiente -+istemas o
ormarmaldelde$id$ido o -+-+ististemaemas s de de /ol/oliesiester ter 0n0nsatsaturaurado do 11/!/!. . -+i-+istestemas mas (p(póxióxicocoss -/oliuretanos -+ilicones
-/oliuretanos -+ilicones 22
Elastmeros: Elastmeros:
son aquellos tipos de compuestos que están incluidos no metales en ellos, que son aquellos tipos de compuestos que están incluidos no metales en ellos, que mu
muesestrtran an unun comportacomportamiento miento elásticoelástico. . (l (l tértérminmino, o, quque e proprovieviene ne de de popolílímermeroo elástico, es a veces intercambiable con el término %oma, que es más adecuado elástico, es a veces intercambiable con el término %oma, que es más adecuado para referirse a
para referirse a vulcanizadosvulcanizados. 3ada uno de los monómeros que se unen entre sí. 3ada uno de los monómeros que se unen entre sí para formar
para formar el el polípolímero mero está normalestá normalmente compuemente compuesto sto de de carbcarbonoono, , $idr$idró%enó%eno,o, oxí%eno o silicio. Los elastómeros son polímeros amorfos que se encuentran sobre oxí%eno o silicio. Los elastómeros son polímeros amorfos que se encuentran sobre
su temperatura de transición vítrea o '% , de a$í esa considerable capacidad de deformación. 4 temperatura ambiente las %omas son relativamente blandas (567/a! y deformables. +e usan principalmente para cierres $erméticos, ad$esivos y partes flexibles. 3omenzaron a utilizarse a finales del si%lo 808, dando lu%ar a aplicaciones $asta entonces imposibles como los neumáticos de automóvil!.
5.) *d+esios Y *ditios Utili-ados En Polímeros. *d+esios.
1n ad$esivo es aquella sustancia capaz de mantener unidas las superficies en contacto de dos sólidos, ya sean del mismo o distinto material.
*ditios
+e llama aditivo en la industria de plásticos, a cualquier sustancia que me&ore las propiedades físicas, químicas o mecánicas de un polímero o que reduzca su coste. Lo que les permite unir dos o más cuerpos por contacto superficial.
*ditios utili-ados en polímeros
+e clasifican en dos %randes %rupos a! aditivos ayudantes del procesado y b! aditivos modificadores de las propiedades del producto entre estos 9ltimos se encuentran los colorantes, plastificantes, i%nífu%os, rellenos o car%as, etc. Los aditivos ayudantes del procesado cumplen dos funciones básicas i! facilitar el flu&o del plástico fundido, evitando su ad$erencia al molde y ii! evitar la de%radación térmica y oxidativa del polímero durante el proceso de transformación durante el cual se somete a altas temperaturas conocidos como estabilizantes!. )elleno se adicionan a los polímeros para aumentar la resistencia a la tracción, a la compresión, a la abrasión, la tenacidad y la estabilidad térmica y dimensional. +e puede utilizar serrín, sílice, arena, vidrio, arcilla, talco, caliza e incluso otros polímeros sintéticos finamente pulverizados. (l coste final del producto disminuye porque estos materiales más baratos! ocupan parte del volumen del polímero comercial. /lastificantes me&oran la flexibilidad, ductilidad y tenacidad de los polímeros. +u presencia reduce la dureza y fra%ilidad. Los plastificantes suelen tener ba&a presión de vapor y ba&o peso molecular. (stas peque*as cadenas se sit9an entre las %randes del polímero y reducen las interacciones intermoleculares
enlaces secundarios!. /. e&. +e utilizan para el /V3 y al%unos acetatos ya que son demasiado frá%iles. (l caso del /V3 frá%il sin aditivos! es especial puesto que es uno de los polímeros más utilizados y %eneralmente contiene $asta un :; < de di#=#etil#$exil!ftalato >(?/ @di#=#et$yl$exyl!pt$alateA, que act9a como elemento plastificante. +e usa muc$o en contenedores, en &u%uetes para ni*os peque*os, y en medicina, y el a%ente plastificante puede mi%rar del plástico al exterior lo que es peli%roso ya que $ay pruebas de toxicidad reproductiva en animales, a%ente cancerí%eno y puede causar problemas $epáticos. La toxicidad en $umanos se está estudiando. (stabilizantes evitan que al%unos polímeros se de%raden en las condiciones de operación, %eneralmente por inte%ridad mecánica, exposición a la luz especialmente 1V! y también debido a la oxidación. +on variados y dependen del polímero a estabilizar y la propiedad que se necesita prote%er. 3olorantes obviamente dan un color determinado a un polímero. +e pueden utilizar tintes o pi%mentos. 'ambién se pueden a*adir aditivos para dar opacidad. 0%nífu%os La inflamabilidad de los polímeros es del máximo interés sobre todo en la fabricación de productos textiles y de &u%uetes. La mayoría de los polímeros en estado puro son inflamables a excepción de los que contienen fluoruros y cloruros. (stos compuestos tienen la misión de interferir el proceso de la combustión mediante una fase %aseosa o iniciando una reacción química que enfría la zona y cesa el fue%o.
5. Clasificacin, Estructura Y *plicaciones /e 0as Cerámicas 2idrios, *rcilla Y 'us Productos, !efractarios, "ateriales
2idrio:
es un material inor%ánico duro, frá%il, transparente y amorfo que se encuentra en la naturaleza, aunque también puede ser producido por el ser $umano. (l vidrio artificial se usa para $acer ventanas, lentes, botellas y una %ran variedad de productos. (l vidrio es un tipo de material cerámico amorfo.
(l vidrio se obtiene a unos BC;; D3 a partir de arena de sílice +iE=!, carbonato de
sodio Fa=3E6! y caliza 3a3E6!.
(n (spa*a, así como en otras partes del mundo, el término G cristalG es utilizado muy frecuentemente como sinónimo de vidrio, aunque es incorrecto en el ámbito científico debido a que el vidrio es un sólido amorfo sus moléculas están dispuestas de forma irre%ular! y no un sólido cristalino.
*rcilla Y 'us Productos
(l término arcilla se usa $abitualmente con diferentes si%nificados
• >esde el punto de vista mineraló%ico, en%loba a un %rupo de minerales
minerales de la arcilla!, filosilicatos en su mayor parte, cuyas propiedades fisico#químicas dependen de su estructura y de su tama*o de %rano, muy fino inferior a = mm!.
• >esde el punto de vista petroló%ico la arcilla es una roca sedimentaria, en la
mayor parte de los casos de ori%en detrítico, con características bien definidas. /ara un sedimentólo%o, arcilla es un término %ranulométrico, que abarca los sedimentos con un tama*o de %rano inferior a = mm.
• /ara un ceramista una arcilla es un material natural que cuando se mezcla
con a%ua en la cantidad adecuada se convierte en una pasta plástica. >esde el punto de vista económico las arcillas son un %rupo de minerales industriales con diferentes características mineraló%icas y %enéticas y con distintas propiedades tecnoló%icas y aplicaciones.
/or tanto, el término arcilla no sólo tiene connotaciones mineraló%icas, sino también de tama*o de partícula, en este sentido se consideran arcillas todas las fracciones con un tama*o de %rano inferior a = mm. +e%9n esto todos los filosilicatos pueden considerarse verdaderas arcillas si se encuentran dentro de dic$o ran%o de tama*os, incluso minerales no pertenecientes al %rupo de los filosilicatos cuarzo, feldespatos, etc.! pueden ser considerados partículas arcillosas cuando están incluidos en un sedimento arcilloso y sus tama*os no superan las = mm.
Las arcillas son constituyentes esenciales de %ran parte de los suelos y sedimentos debido a que son, en su mayor parte, productos finales de la meteorización de los silicatos que, formados a mayores presiones y temperaturas, en el medio exó%eno se $idrolizan.
!efractario
se refiere a la propiedad de ciertos materiales de resistir altas temperaturas sin descomponerse. Fo $ay una frontera clara entre los materiales refractarios y los que no lo son, pero una de las características $abituales que se pide a un material para considerarlo como tal, es que pueda soportar temperaturas de más de BB;; D3 sin ablandarse.
Los materiales refractarios deben mantener su resistencia y estructura a altas temperaturas. >ependiendo de la operación, estos materiales deben resistir los
c$oques térmicos, ser químicamente inertes, presentar una ba&a conductividad térmica y un ba&o coeficiente de dilatación. +uelen utilizarse para $acer crisoles y recubrimientos de $ornos e incineradoras.