Universidad Rafael Landivar

Ciencia de los Materiales

Ing. Carlos Flores

Materiales y Productos

Javier del Cid

Gustavo Búcaro

Fabiola Pesquera

Juan Luis Lopez

Carlos Muñoz

Espuma de poliuretano• El poliuretano es el nombre genérico de los materiales fabricados mediante

una polimerización de uretano. Este material es también conocido como

“espuma”, “hule esponja”, “hule espuma”, etc.

• Se forma básicamente por la reacción química de dos compuestos, un

poliol y un isocianato, aunque su formulación necesita y admite múltiples

variantes y aditivos. Dicha reacción libera unos gases, (dióxido de

carbono), lo cual forma las burbujas

• Este material es sintético y duroplástico, altamente reticulado y no fusible,

que se obtiene de la mezcla de dos componentes generados mediante

procesos químicos a partir del petróleo y el azúcar: El poliol

(polioxipropilenglicol) en un 55% a 70% y TDI (Di- isocianato de tolueno) en

un 25% a 35%

• Espuma en caliente: Son las espumas que liberan calor durante sureacción, fabricadas en piezas de gran tamaño, destinadas a ser cortadasposteriormente. Generalmente son las más baratas, las más utilizadas yconocidas por el público.

• Espumas en frío: son aquellas que apenas liberan calor en la reacción, seutilizan para crear piezas a partir de moldes; como rellenos de otrosartículos; como aislantes, etc. Normalmente suelen ser de mayor calidad yduración que las espumas en caliente, aunque su coste es bastante mayor.

Propiedades del Poliuretano• Propiedades Térmicas: La Espuma de Poliuretano tiene una elevada

capacidad aislante debido a la baja conductividad térmica que posee el gas

espumante de sus células cerradas, que puede situarse en 10 ºC = 0,022

W/m·K, según la Norma UNE 92202, aunque este valor se eleva

ligeramente con el paso del tiempo, hasta estabilizarse definitivamente.

• Propiedades Frente al Agua: El CTE busca limitar el riesgo de la

presencia inadecuada de agua en el interior de los edificios y en sus

cerramientos, y por ello exige ciertos grados de impermeabilidad a las

fachadas. Tal y como afirma el CTE, los revestimientos continuos

intermedios - como la Espuma de Poliuretano- son una de las mejores

alternativas para cumplir con estos requisitos de impermeabilidad.

• Propiedades Frente a la Humedad: Los valores de la Espuma de

Poliuretano en lo que a humedad se refiere garantizan, en la mayoría de los

casos y en función de la densidad, la ausencia de condensaciones

intersticiales, haciendo posible la transpiración del cerramiento, lo cual es el

efecto más beneficioso para prevenir toda clase de patologías (de higiene,

salubridad, confort…). Y también para mantener durante mucho tiempo las

características de la solución constructiva.

• Propiedades Frente al Fuego: La Espuma de Poliuretano es unmaterial orgánico, y por tanto combustible, y numerosos estudioshan demostrado su buen comportamiento al fuego en aplicaciónfinal de uso. En una obra finalizada, el material aislante no queda ala vista, sino detrás de superficies tales como muros, paredes,suelos y techos. Por tanto, la idoneidad del uso de la Espuma dePoliuretano dependerá en gran medida de los valores de resistenciaal fuego de los materiales que compongan dichas superficies,además del lugar donde vaya a ser proyectado. Además, existenalgunas variedades de la Espuma de Poliuretano con protecciónante el fuego.

• Propiedades del Proceso de Aplicación: – Aplicador profesional. A diferencia del resto de materiales aislantes, con la

Espuma de Poliuretano es necesario un aplicador profesional para la proyeccióndel producto en la obra, lo que supone una garantía de buena instalación.

– Proyección in situ. Este proceso garantiza la rapidez de ejecución, la soluciónsencilla de los puentes térmicos y además no es necesario disponer de espaciopara que el aislante sea almacenado.

– Único producto aislante con posibilidad de doble certificación (marca decertificación de los productos antes de la aplicación y del producto instalado).

– Rapidez en la aplicación. La rapidez de su aplicación convierte a la Espuma dePoliuretano en el material más aplicado al día, en m3 empleados.

– La Espuma de Poliuretano no necesita de enfoscado previo, por ser unrevestimiento continuo intermedio.

Múltiples usos en el mundo actual• en colchones como relleno principal o como integrante de los acolchados

• en muebles en asientos de sofás y sillas, relleno de acolchados, etc.

• en la construcción, como aislante térmico o como relleno

• en automoción como elemento principal de salpicaderos, asientos, etc.

• en muchos artículos más como juguetes, prendas de vestir, esponjas,calzados, almohadas, cojines, envases y en general todo tipo deacolchados o rellenos.

El PVC• El PVC es un producto que se distingue por su gran versatilidad y que está

presente en nuestro cotidiano vivir más de lo que nos podemos imaginar.

Sus propiedades, características y relación costo ventaja combinados,

revelan las potencialidades de aplicación que posee, volviéndolo un

producto de extremada importancia para la industria pero, sobre todo, para

la humanidad.

• El PVC no es un material como los otros. Es el único material plástico que

no es 100% originario del petroleo. El PVC contiene 57% de cloro (derivado

del cloreto de sodio - sal de cocina) y 43% de etileno, derivado del petroleo.

• El petroleo, que representa apenas 43% del PVC fabricado, pasa por un

camino un poco más largo. El primer paso es una destilación del petroleo

crudo, obteniéndose así la nafta leve. Esta pasa, entonces, por el proceso

de craqueamiento catalítico (quiebra de moléculas grandes en moléculas

menores, con la acción de catalizadores que aceleran el proceso),

generándose el etileno. Tanto el cloro como el etileno están en la fase

gaseosa y reaccionan produciendo el DCE (dicloro etano).

• A partir del DCE, se obtiene el MVC (mono cloreto de vinila, unidad básica

del polímero. El polímero es formado por la repetición de la estructura

monomérica). Las moléculas de MVC son sometidas al proceso de

polimeración, o sea, van ligándose y formando una molécula mucho mayor,

conocida como PVC (policloreto de vinila), que es un polvo muy fino, de

color blanco, y totalmente inerte.

• El PVC es ampliamente utilizado tanto en medicina y productosalimenticios, como en la construcción civil, empaques, calzados, juguetes,cables y alambres, recubrimientos, en la industria automotriz y en otrossectores, donde su presencia se ha mostrado tan necesaria comoindispensable.

• Todo ello por el hecho de que el PVC es un plástico versátil, resistente,impermeable, durable, inocuo y 100% reciclable; no se corroe, es unaislante térmico y acústico y no propaga el fuego, pudiendo fabricarse decualquier color, desde transparente hasta opaco y de rígido a flexible.

El PVC y sus aplicaciones• El PVC es ampliamente utilizado tanto en medicina y productos

alimenticios, como en la construcción civil, empaques, calzados, juguetes,

cables y alambres, recubrimientos, en la industria automotriz y en otros

sectores, donde su presencia se ha mostrado tan necesaria como

indispensable.

Vidrio• El vidrio es un material duro frágil, trasparente y amorfo que se usa para

hacer ventanas, lentes botellas y una gran variedad de productos. El vidrio

se obtiene por fusión a unos 1.500 ºC de arena de sílice (SiO2), carbonato

de sodio (Na2CO3) y caliza (CaCO3). El vidrio es un sólido amorfo y no un

cristal propiamente dicho. Es un material inorgánico y tiene varios tipos de

vidrio. Punto de ablandamiento de 730ºC

Resistencia mecanica

• Varía segun la duracion de la carga y oscila entre 300 y 700 K/cm2. Paracargas permanentes, la resistencia a la traccion del vidrio disminuye en un40%. A mayor temperatura menor resistencia a la traccion. Depende delestado de los bordes del vidrio.

Resistencia a la compresion

• 10.000 Kg/cm2, aproximadamente es el peso necesario para romper un cubode vidrio de 1 cm de lado.

Modulo de rotura para:

• Vidrios recocidos 350 a 550 Kg/cm2

• Vidrios templados 1850 a 2100 Kg/cm2

Modulo de trabajo para:

• Vidrio recocido, carga momentanea 170 Kg/cm2

• Vidrio recocido, carga permanente 60 Kg/cm2

• Vidrio templado 500 Kg/cm2

• Sistema del modelo SP-1A

(Método de Alargamiento de Fibra Littleton.) El punto de ablandamiento esla temperatura en la cual una fibra de vidrio uniforme se alarga bajo supropio peso a una ritmo de 1mm/minuto cuando los 100mm superiores soncalentados al ritmo de 5ºC/minuto. Las temperaturas que se manejan sonde hasta 1000ºC. El micrómetro Slide Cathetometer (Catetómetroportaobjetos) es un tele-microscopio óptico de precisión montado sobre unsoporte independiente, utilizado para observar la posición de la fibra que sealarga.

• Sistema del método de deformación de viga SP-5A-DAS

El modelo SP-5A-DAS ha sido diseñado para controlar automáticamente ladeformación de una viga de cristal de carga de 3 puntos según el métodoASTM C598. Extensómetro, tiempo y datos de temperatura son recogidospor sistemas electrónicos específicamente diseñados para calcular lospuntos de temple y de tensión según los procedimientos ASTM C598. Estesistema es muy adecuado para cristales que por una razón u otra no seadaptan al trabajo con llama ni a aplicaciones donde se eliminan laexpansión térmica o las correcciones de longitud efectivas (comunes en elmétodo de alargamiento de fibra.)

Envases• TOLERANCIAS Y ESPECIFICACIONES PARA ENVASES DE VIDRIO:

• Las tolerancias se utilizan como una guía de fabricación de productos para

• mantener un estándar de especificaciones para los respectivos fabricantes.De esta forma un fabricante y un comprador sabrán en que

• rangos se fabricarán o recibirán los envases solicitados, siendo lo principal,que el envase sea el adecuado para su función.

• Todo proceso de producción presentara variación en cuanto a susdimensiones, ya que a tolerancias mas estrictas, se incrementara

• el costo del proceso. Es por eso que dependiendo de los requerimientos delproceso de producción, será el rango de variación permitida.

• Envases se rige de acuerdo a las tolerancias marcadas internacionalmentepor el "Glass Packaging Institute" (GPI) y por la Norma

• Oficial Mexicana, entre otras.

CORONA:

Se fabrica principalmente para tapas estandar: Tapa rosca e Inviolable(tapa engargolada); asi como otras coronas especiales, existiendo paracada una de ellas sus propias especificaciones y tolerancias, las cualesestan dadas por normas internacionales.

CAPACIDAD:

Es el volumen interno expresado en mililitros y generalmente a la base dela corona (parte inferior de la rosca). La tolerancia de capacidad seincrementara a medida que se incrementa el tamaño del envase.

PESO:

Existe una relacion fija entre peso y capacidad, siendo la capacidad laespecificacion mas estricta de las dos. El peso anotado en el diseño debeconsiderarse aproximado, ya que puede tener las variaciones necesariaspara mantener capacidad dentro de las tolerancias del diseño aprobado.

CHOQUE TERMICO:

Los envases fabricados con los diferentes tipos de vidrio, deberán resistir lossiguientes cambios mínimos de temperatura (diferencial de temperatura delagua caliente a fría): Borosilicato (Tipo I): 55°C Calizo (Tipo II, III y IV):44°C

OVALAMIENTO, ALTURA Y DIAMETRO:

El envase fabricado con el proceso soplo-soplo, siempre tendrá variacionesen dimensiones, las cuales deberán estar dentro de las toleranciasindicadas en el diseño y son regidas por el GPI.

ESFUERZOS RESIDUALES:

Los esfuerzos de tensión son eliminados mediante el proceso de revenido,para el cual el máximo permisible es disco 4.

Beneficios del Vidrio:

El vidrio cuenta con caracteristicas excelentes como son:

Permite ver el producto que contiene.

Es un material totalmente inocuo que no reacciona con el producto.

Es higienico ya que no es poroso evitando la formacion de colonias de bacterias.

Es un aislante perfe cto generando una mayor vida en el anaquel.

Es 100% reciclable.

Puede ser utilizado para guardar algun otro producto.

Pueden crearse una variedad infinita de formas y tamaños.