ANA CRISTINA VALBUENA NIÑOIngeniera de Plásticos

Son un grupo de materiales cuya composición química se basa principalmente en el elemento carbono (orgánico), lo cual les permite obtener un tamaño macromolecular (polímeros). La un tamaño macromolecular (polímeros). La mayoría de sus materias primas de base se obtienen por procesos químicos o síntesis.

Se obtienen a través de una reacción química llamada POLIMERIZACIÓN, la cual tiene como característica fundamental el iniciar su reacción con moléculas pequeñas, que luego se van con moléculas pequeñas, que luego se van uniendo entre sí para formar moléculas gigantes. A éstas moléculas pequeñas las

llamamos monómeros.monómeros.monómeros.monómeros.

POLY= (griego) muchoMERO= (griego) parte, porción.

PROPILENOPROPILENOPROPILENOPROPILENOMONÓMEROMONÓMEROMONÓMEROMONÓMERO

POLIPROPILENOPOLIPROPILENOPOLIPROPILENOPOLIPROPILENOPOLÍMEROPOLÍMEROPOLÍMEROPOLÍMERO

CATALIZADORCATALIZADORCATALIZADORCATALIZADOR

De acuerdo a su estructura molecular, los polímeros pueden ser:

� Amorfos• Desordenamiento molecular• Traslucidez• Punto de Transición Vítrea

(Tg)

� Semicristalinos

• Flexibilidad• Termoplásticos y elastómeros

• Ordenamiento molecular• Opaco• Punto de Fusión (Tm)• Rigidez• Termoplásticos y

termoestables

Debido a su estructura interna los polímeros se clasifican en:

A. Termoplásticos

B. Termoestables

C. Elastómeros

Los termoplásticos, son materiales flexibles y fáciles de moldear. Se calientan, ablandan y moldean varias veces debido a que las fuerzas de las macromóleculas se rompen ante determinada temperatura.determinada temperatura.

1. Polietileno (PE)

2. Polipropileno (PP)

3. PET (poli etilén tereftalato)

4. Metacrilato

5. Cloruro de polivinilo (PVC)

6. Poliestireno (PS)

7. Nylon o poliamida (PA), entre otros.

B. TERMOESTABLES

Son materiales rígidos que no permiten moldearse más de una vez debido al entrecruzamiento molecular que genera puentes entre las puentes entre las cadenas, por tanto, al ser sometido nuevamente a temperatura se degrada. (Ej: Poliuretano, melamina, baquelita ó resinas fenólicas)

Son materiales que se caracterizan por su elasticidad y por la propiedad de ser estirados muchas veces su propia longitud, para recuperar su forma original sin deformación permanente. (Ej: Neopreno)

De acuerdo a su estructura molecular se determinan

1. Propiedades mecánicasPropiedades mecánicas

2. Propiedades físicas

3. Propiedades químicas

USOS Y

APLICACIONES

GRUPO GRUPO GRUPO GRUPO TEREFTALATOTEREFTALATOTEREFTALATOTEREFTALATO

GRUPO ETILENOGRUPO ETILENOGRUPO ETILENOGRUPO ETILENO

1

DIMETIL TEREFTALATODIMETIL TEREFTALATODIMETIL TEREFTALATODIMETIL TEREFTALATO ETILEN GLICOLETILEN GLICOLETILEN GLICOLETILEN GLICOL

METANOL (270METANOL (270METANOL (270METANOL (270 C)C)C)C)

BISBISBISBIS----(2(2(2(2----HIDROXIETIL)TEREFTALATOHIDROXIETIL)TEREFTALATOHIDROXIETIL)TEREFTALATOHIDROXIETIL)TEREFTALATO

ETILEN GLICOLETILEN GLICOLETILEN GLICOLETILEN GLICOL

POLI ETILEN TEREFTALATO (PET)POLI ETILEN TEREFTALATO (PET)POLI ETILEN TEREFTALATO (PET)POLI ETILEN TEREFTALATO (PET)

POLICONDENSACIÓN POLICONDENSACIÓN POLICONDENSACIÓN POLICONDENSACIÓN

POR ETAPASPOR ETAPASPOR ETAPASPOR ETAPAS

� Transparente.� Rigidez y dureza baja.� Alta resistencia al impacto.

� Aislante eléctrico medio.� Elevada estabilidad

� Blanco y opaco.� Alta resistencia a al abrasión.

� Rigidez y dureza alta.� Baja resistencia al impacto.

� No resiste agua

A-PET C-PET

� Elevada estabilidad dimensional.

� Temperaturas de uso entre 40 – 60ºC

� Tg 73ºC

� No resiste agua caliente ni vapor.

� Alta resistencia a la intemperie.

� Temperaturas de uso entre -20 – 100ºC

ETILENO

(GAS)POLIETILENO

CATALIZADORCATALIZADORCATALIZADORCATALIZADOR

(GAS)

• Polietileno lineal Polietileno lineal Polietileno lineal Polietileno lineal (HDPE ó PEAD). Mayor dureza. Se produce con pesos moleculares entre 200.000 – 500.000. Cuando tiene pesos moleculares entre 3-6 millones se denomina polietileno de peso molecular ultra alto (UHMWPE)

HDPEHDPEHDPEHDPE

2

(UHMWPE)

• Polietileno ramificado Polietileno ramificado Polietileno ramificado Polietileno ramificado (LDPE ó PEBD). Más fácil de producir y menos costoso. Mayor flexibilidad y transparencia. Se recalienta a 100°C aprox.

LDPELDPELDPELDPE

4

� Resistencia, dureza y rigidez baja en comparación con la mayoría de plásticos.

� Alta resistencia al impacto y al estirado incluso a bajas temperaturas. (-50ºC)

� Tacto ceroso.Opaco.� Opaco.

� Excelente aislamiento eléctrico.� Tienden a acumular cargas electrostáticas.� Excelente resistencia frente a ácidos, bases, aceites y grasas.

� Baja resistencia a la intemperie.� Es combustible.

� Temperatura de uso para el PEBD máximo 80ºC.

� Temperatura de moldeo 105 – 110ºC.� Tg -125ºC para PEBDTemperatura de uso para el PEAD máximo � Temperatura de uso para el PEAD máximo 100ºC.

� Temperatura de fusión 125 – 135ºC.

3

Cl Cl Cl

ACETILENOACETILENOACETILENOACETILENO ACIDO ACIDO ACIDO ACIDO CLORHÍDRICOCLORHÍDRICOCLORHÍDRICOCLORHÍDRICO

CLORURO DE VINILOCLORURO DE VINILOCLORURO DE VINILOCLORURO DE VINILO POLI CLORURO DE POLI CLORURO DE POLI CLORURO DE POLI CLORURO DE VINILOVINILOVINILOVINILO

Cl Cl Cl

� Alta resistencia al agua

� Ignífugo

� Amorfo

� Tg 105ºC

� Aislante eléctrico

3

� Temperatura máxima de uso 65ºC – 90ºC

� Alta rigidez debido al Cl

� Su resistencia al impacto es menor que la de muchos termoplásticos

� Es necesario adicionar estabilizadores térmicos que permitan su

procesamiento.

5

CA�A�CA�A�CA�A�CA�A�

��AD��AD��AD��AD

O�O�O�O�

PROPILENO

(GAS)

POLIPROPILENO

PP ISOTÁCTICO PP ATÁCTICO

� Semicristalino� Mayor resistencia química

� Rígido

� Amorfo� Baja resistencia química

� BlandoFlexible� Rígido

� Duro� Más costoso� Opaco

� Flexible� Económico� Permite paso de luz

� Rigidez, resistencia y dureza más alta que el PE, pero menor resistencia al impacto (0ºC).

� Menos estable a la intemperie que el PE.� Temperatura máxima de uso 100ºC AT y 150ºC ISOT.Dilatación térmica menor que el PE.� Dilatación térmica menor que el PE.

� Opaco� Tg -20ºC en PP atáctico.� Mayor sensibilidad a la oxidación en el aire que el PE.

� Temperatura de fusión 158- 168ºC.

6

ESTIRENOESTIRENOESTIRENOESTIRENO POLIESTIRENOPOLIESTIRENOPOLIESTIRENOPOLIESTIRENO

CATALIZADORCATALIZADORCATALIZADORCATALIZADOR

PS SINDIOTACTICO PS ATÁCTICO

� Semicristalino� Mayor dureza y rigidez � Amorfo

� Tg 100ºC� Mayor flexibilidad

ESTIRENO

POLIBUTADIENO

HIPS(Poliestireno de

alto impacto)

POLIBUTADIENO

COPOLÍMERO DE INJERTO

� Alta rigidez

� Dureza media

� Resistencia baja al impacto

� Menor aislamiento eléctrico que el PE

� No resiste la intemperie

6

� No resiste la intemperie

� Temperaturas de uso -10-70ºC

� Transparente

� Superficie brillante

� Resistencia química a grasas, alcoholes, aceites y bases. No

resiste hidrocarburos ni cetonas.