TEMA 9 LOS PLSTICOS TEMA 9 LOS PLSTICOS

TEMA 9: LOS PLÁSTICOS

TEMA 9: LOS PLÁSTICOS 1. INTRODUCCIÓN Son materiales relativamente nuevos (desde finales del s. XIX). Sus propiedades (ligereza y resistencia, aislantes, inertes, moldeables, duraderos, etc. ) y bajo coste los han convertido en materiales insustituibles en determinadas aplicaciones. Han producido efectos negativos como el fuerte crecimiento de sus residuos.

TEMA 9: LOS PLÁSTICOS 2. DEFINICIÓN Y CONSTITUCIÓN Son materiales orgánicos, constituidos por macromoléculas (polímeros) producidas por transformación de sustancias naturales o por síntesis directa a partir de productos extraídos del petróleo, gas natural, carbón o otra materias minerales. La polimerización es una reacción química en la que combinan dos o más moléculas para formar otra, repitiendo las unidades estructurales y la composición de las primitivas. Puede ser de dos tipos: • POLIADICIÓN: las moléculas se enlazan sin modificar la forma inicial. • POLICONDENSACIÓN: el mero está formado por la condensación de unos productos de partida que de por sí no eran encadenables.

TEMA 9: LOS PLÁSTICOS Los plásticos pueden proceder: • Origen mineral: petróleo, gas natural, carbón o sal común. • Origen vegetal: madera, algodón, gomas vegetales, resina. • Origen animal: como la leche y sus derivados (caseína) para dar la galatita.

TEMA 9: LOS PLÁSTICOS 3. ORIGEN Y EVOLUCIÓN (I) A modo de historia presentamos los principales: • 1862 – el parkesine: • 1869 – el celuloide • 1897 – la caseína • 1909 - la baquelita • 1922 – los polímeros • 1927 – caucho sintético • 1929 – acetato de celulosa • 1930 – plexiglás • 1933 – polietileno • 1935 nylon.

TEMA 9: LOS PLÁSTICOS 3. ORIGEN Y EVOLUCIÓN (II) • 1938 – Politetrafluoretilenos (TEFLÓN) • 1941 – Poliésteres • 1942 – Siliconas • 1943 – PVC • 1953 – mejora de la polimerización (Premio Nobel) • 1953 – 1999 – periodo de expansión

TEMA 9: LOS PLÁSTICOS 3. CONSTITUYENTES En la constitución de los plásticos intervienen los siguientes elementos: • Materia prima, puede ser celulosa, caseína, resina, poliuretano. . . • Estabilizadores, productos ajenos al polímero que actúan como protectores, evitando que puedan perturbarse por distintas causas (calor, luz, radiaciones, oxidación, …) • Absorbentes, absorben la radiación ultravioleta. • Plastificante, para aquellos que tienen una estructura muy rígida. • Lubricantes, mejoran la fusión o fricción. • Desmoldeantes, facilitan la extracción de la pieza moldeada. • Cargas, se añaden para dar mayor volumen, abaratar el precio. • Colorantes, en general no tienen color y hay que incorporárselo. • Catalizadores, aceleran las reacciones químicas.

TEMA 9: LOS PLÁSTICOS 4. PROPIEDADES (I) Varían considerablemente en función de: la disposición de las macromoléculas, la naturaleza de los átomos que los unen, el ordenamiento de las macromoléculas: • Reacción ante el calor 1. Polímeros de cadenas lineales: Se reblandecen progresivamente, son fácilmente moldeables de nuevo (son reciclables) 2. Polímeros de cadenas entrecruzadas o malla cerrada: resistencia al calor importante, forma invariable al calor (no reciclables) • Resistencia química son vulnerables por algunos disolventes orgánicos, casi inalterables a ácidos y bases. • Disolución, Estructura tridimensional – no se disuelven; Estructura lineal – se disuelven en disolventes orgánicos.

TEMA 9: LOS PLÁSTICOS 4. PROPIEDADES (II) • Oxidación, son vulnerables a la oxidación, en su procesado y en su uso. • Comportamiento eléctrico, son aislantes. • Comportamiento ante el fuego, algunos arden con facilidad y otros son incombustibles. • Comportamiento sanitario, son inertes, no son atacados por enzimas. • Densidad, varía mucho en función de su cristalinidad. • Envejecimiento, envejecen y llegan a su destrucción por luz UV, oxígeno, fatiga, etc.

TEMA 9: LOS PLÁSTICOS 5. CLASIFICACIÓN • TERMOPLÁSTICOS 1. Moldeables por calor sin modificación química, 2. Reciclables 3. Cadenas moleculares lineales o muy poco ramificadas. Ej: PVC, Polietileno, Poliestireno. • TERMOESTABLES, 1. Moldeables por calor con modificación química irreversible 2. NO reciclables Ej: Baquelita, resinas fenólicas, siliconas. • ELASTÓMEROS, 1. moldeables con técnicas de la industria del caucho. 2. Cadenas forma malla de estructura amplia y pocos enlaces transversales, buena elasticidad. 3. Ej. Polisopreno, caucho nitrílico, caucho fluorado, …

TEMA 9: LOS PLÁSTICOS 6. SISTEMAS DE TRANSFORMACIÓN DE LOS PLÁSTICOS 6. 1. PRENSADO 6. 2. INYECCIÓN

TEMA 9: LOS PLÁSTICOS 6. SISTEMAS DE TRANSFORMACIÓN DE LOS PLÁSTICOS 6. 3. EXTRUSIÓN 6. 4. SOPLADO

TEMA 9: LOS PLÁSTICOS 6. SISTEMAS DE TRANSFORMACIÓN DE LOS PLÁSTICOS 6. 5. LAMINACIÓN - CALANDRADO 6. 6. ESPUMACIÓN 6. 7. EMBUTICIÓN

TEMA 9: LOS PLÁSTICOS 7. PRINCIPALES PLÁSTICOS DE ORIGEN NATURAL Derivados de la caseína: la galatita, leche cuajada + formol, usos: colas y objetos de uso doméstico (peines, botones, pomos) • Derivados del caucho: caucho natural es un líquido que se obtiene del látex (savia de árboles tropicales), luego se coagula con ácido acético y se obtiene el caucho crudo. Luego un proceso de vulcanizado: q Triturar el caucho Añadir Azufre (vulcanizante) + cargas + pigmentos + perfumes (para atenuar olores) q Elevar T a 142 ºC que funde el Azufre y proceso de moldeo, extrusión o calandrado. • Goma blanda: azufre (S) 3 -20%, más elástica ↓ S, ej: juntas, correas. • Goma dura: S 16 -50%, puede mecanizarse, ej. Volante automóvil. • Goma esponjosa, esponjas, almohadas. • Caucho sintético, más económico, se obtiene por sístesis a partir del butadieno que procede del petróleo. Ej: buna, neopreno, perbunan (juntas y arandelas de motores. • Derivados de la celulosa: Celuloide (muy inflamable), Celofán, Cellón (monturas de gafas y barnices)

TEMA 9: LOS PLÁSTICOS 7. PRINCIPALES PLÁSTICOS

TEMA 9: LOS PLÁSTICOS 8. PRINCIPALES PLÁSTICOS DE ORIGEN SINTÉTICO (I) 8. 1. TERMOESTABLES: q Estructura tridimensional: gran rigidez, estabilidad física y mecánica q Al calentarlos no funden y se endurecen q No puede reciclarse q Arden mal y son relativamente frágiles. Ejemplos: Ø Resinas fenólicas - PF (baquelita) Ø Resinas de urea - UF Ø Resinas de melamina – MF Ø Resinas de poliéster – UP Ø Resinas epoxi – EP Ø Poliuretano – PUR

TEMA 9: LOS PLÁSTICOS 8. PRINCIPALES PLÁSTICOS DE ORIGEN SINTÉTICO (II) 8. 2. TERMOPLÁSTICOS: q Los más utilizados (4 de cada 5 plásticos) q Gran variedad de propiedades q Pueden reciclarse q Inconveniente: poca resistencia mecánica al ↑T. Ejemplos: Ø Policloruro de vinilo – PVC: rígido o flexible Ø Polietileno – PE: baja (blando) o alta densidad (duro) Ø Poliestireno – PS: duro o expandido Ø Polimetacrilatos – PMMA Ø Poliamidas – PA Ø Siliconas Ø Fluorados - PTFE

LOS SIETE SÍMBOLOS DEL PLÁSTICO PET o PETE (Polietileno tereftalato): Es el plástico típico de envases de alimentos y bebidas, gracias a que es ligero, no es caro y es reciclable. HDPE (Polietileno de alta densidad): Gracias a su versatilidad y resistencia química se utiliza sobre todo en envases, en productos de limpieza de hogar o químicos industriales, como por ejemplo botellas de champú, detergente, cloro, etc. V o PVC (Vinílicos o Cloruro de Polivinilo): También es muy resistente, limpiadores de ventanas, botellas de detergente, champú, aceites, y también en mangueras, equipamientos médicos, ventanas, tubos de drenaje, materiales para construcción, forro para cables, etc. LDPE (Polietileno de baja densidad): Este plástico fuerte, flexible y transparente. Ej: algunas botellas y bolsas muy diversas (de la compra o para comida congelada, pan, etc. ) algunos muebles, y alfombras. PP (Polipropileno): Su alto punto de fusión permite envases para líquidos y alimentos calientes. Ej: fabricación de envases médicos, yogures, pajitas, botes de ketchup, tapas, algunos contenedores de cocina, etc. PS (Poliestireno): Utilizado en platos y vasos de usar y tirar, hueveras, bandejas de carne, envases de aspirina, cajas de CD, etc. Su bajo punto de fusión hace posible que pueda derretirse en contacto con el calor. 7 OTROS: se engloban a otros plásticos, difíciles de reciclar.

TEMA 9: LOS PLÁSTICOS 9. PLÁSTICOS Y SUS RESIDUOS (I) 9. 1. TIPOS DE RESIDUOS PLÁSTICOS: q Desperdicio industrial (scrap), provienen de recortes, rechazos de producción; la propia empresa lo reutiliza, material limpio y homogéneo. q Residuos postconsumo: Ø Residuo industrial/comercial, empleado en embalajes, homogéneo y de reciclado alto. Ø Residuo agrícola Ø Residuo doméstico, amplio y variado.

TEMA 9: LOS PLÁSTICOS 9. PLÁSTICOS Y SUS RESIDUOS (II) 9. 2. GESTIÓN DE RESIDUOS La sensibilización por proteger el medio ambiente ha creado una legislación para favorecer el reciclado; se basan en una directiva de la UE sobre envases y residuos de envases, cuyos objetivos son: Ø Armonizar las legislaciones nacionales sobre gestión de envases y residuos. Ø Reducción, reutilización y valorización de los residuos. Ø Alcanzar a los 5 años: § Valorizar (operaciones para recuperar, regenerar o aprovechar los residuos) entre 50% - 65% del peso de residuos de envases. § Reciclar entre 25% - 45% RECICLADO MECÁNICO RECICLADO DE MATERIAL VALORIZACIÓN RECUPERACIÓN ENERGÉTICA RECICLADO A MATERIAS PRIMAS