REVISION BIBLIOGRAFICA

Muchas veces, los productos hechos en plástico tienen un código o letras que nos indican con que

tipo de plástico están producidos. Los plásticos reciclados más comunes son usados para botellas.

Son de PET (polyethylene terephthalate) y HDPE (High Density Polyethylene).

1. POLIETILENO DE BAJA DENSIDAD [PEBD]

El polietileno de baja densidad es un polímero de la familia de los polímeros olefínicos, como el

polipropileno y los polietilenos. Es un polímero termoplástico conformado por unidades repetitivas de

etileno. Se designa como LDPE (por sus siglas en inglés, Low Density Polyethylene) o PEBD,

polietileno de baja densidad.

Como el resto de los termoplásticos, el PEBD puede reciclarse.

1.1. CARACTERÍSTICAS DEL POLIETILENO DE BAJA DENSIDAD

El polietileno de baja densidad es un polímero que se caracteriza por:

1. Buena resistencia térmica y química.

2. Buena resistencia al impacto.

3. Es de color lechoso, puede llegar a ser trasparente dependiendo de su espesor.

4. Muy buena procesabilidad, es decir, se puede procesar por los métodos de conformados

empleados para los termoplásticos, como inyección y extrusión.

5. Es más flexible que el polietileno de alta densidad.

6. Presenta dificultades para imprimir, pintar o pegar sobre él.

7. Densidad de 0.92 g/cc.

1.2. APLICACIONES

Algunas de sus aplicaciones son:

Sacos y bolsas plásticas.

Film para invernaderos y otros usos agrícolas.

Juguetes.

Objetos de menaje, como vasos, platos, cubiertos...

Botellas

CUADRO 1. Propiedades del PEBD.

2. TEREFTALATO DE POLIETILENO [ PET]

El tereftalato de polietileno, politereftalato de etileno, polietilentereftalato o polietileno tereftalato (más conocido por sus siglas en inglés PET, polyethylene terephtalate) es un tipo de

plástico muy usado en envases de bebidas y textiles. Algunas compañías manufacturan el PET y

otros poliésteres bajo diferentes marcas comerciales, por ejemplo, en los Estados Unidos y el Reino

Unido usan los nombres de Mylar y Melinex.

Químicamente el PET es un polímero que se obtiene mediante una reacción de policondensación

entre el ácido tereftálico y el etilenglicol. Pertenece al grupo de materiales sintéticos denominados

poliésteres.

Es un polímero termoplástico lineal, con un alto grado de cristalinidad. Como todos los

termoplásticos puede ser procesado mediante extrusión, inyección, inyección y soplado, soplado de

preforma y termoconformado. Para evitar el crecimiento excesivo de las esferulitas y lamelas de

cristales, este material debe ser rápidamente enfriado, con esto se logra una mayor transparencia, la

razón de su transparencia al enfriarse rápido consiste en que los cristales no alcanzan a

desarrollarse completamente y su tamaño no interfiere («scattering» en inglés) con la trayectoria de

la longitud de onda de la luz visible, de acuerdo con la teoría cuántica.

2.1. PROPIEDADES

Alta transparencia, aunque admite cargas de colorantes.

Alta resistencia al desgaste y corrosión.

Muy buen coeficiente de deslizamiento.

Buena resistencia química y térmica.

Muy buena barrera a CO2, aceptable barrera a O2 y humedad.

Compatible con otros materiales barrera que mejoran en su conjunto la calidad barrera de

los envases y por lo tanto permiten su uso en mercados específicos.

Reciclable, aunque tiende a disminuir su viscosidad con la historia térmica.

Aprobado para su uso en productos que deban estar en contacto con productos

alimentarios.

Las propiedades físicas del PET y su capacidad para cumplir diversas especificaciones técnicas han

sido las razones por las que el material haya alcanzado un desarrollo relevante en la producción de

fibras textiles y en la producción de una gran diversidad de envases, especialmente en la producción

de botellas, bandejas, flejes y láminas

2.2. APLICACIONES DEL PET

Envases

Fabricados por inyección o soplado con biorientación, por extrusión o soplado.

Usos: gaseosas, dentífricos, lociones, polvos y talcos, aguas y jugos, shampúes, vinos, aceites

comestibles y medicinales, productos capilares, fármacos, industria de la alimentación y laboratorios

de cosmética y farmacéuticos.

Láminas y películas

Fabricadas por extrusión plana o coextrusión por burbuja. Películas biorientadas.

Usos: cajas, blisters, pouches para envasado de alimentos, medicamentos, cosméticos.

Otros

Piezas de inyección, fabricación de plásticos de ingeniería usados para casos de alta exigencia

térmica, mecánica.

Usos: Fabricación de carcazas de motores, envases resistentes a congelamiento y ulterior

autoclavado, monofilamentos resistentes a temperatura en medio ácido.

3. POLIPROPILENO

El polipropileno es uno de esos polímeros versátiles que andan a nuestro alrededor. Cumple una

doble tarea, como plástico y como fibra. Como plástico se utiliza para hacer cosas como envases

para alimentos capaces de ser lavados en un lavaplatos. Esto es factible porque no funde por debajo

de 160 oC. El polietileno, un plástico más común, se recalienta a aproximadamente 100oC, lo que

significa que los platos de polietileno se deformarían en el lavaplatos. Como fibra, el polipropileno se

utiliza para hacer alfombras de interior y exterior, la clase que usted encuentra siempre alrededor de

las piscinas y las canchas de mini-golf. Funciona bien para alfombras al aire libre porque es sencillo

hacer polipropileno de colores y porque el polipropileno, a diferencia del nylon, no absorbe el agua.

Estructuralmente es un polímero vinílico, similar al polietileno, sólo que uno de los carbonos de la

unidad monomérica tiene unido un grupo metilo. El polipropileno se puede hacer a partir del

monómero propileno, por polimerización Ziegler-Natta y por polimerización catalizada por

metalocenos.

3.1. PROPIEDADES FÍSICAS Y QUÍMICAS DEL POLIPROPILENO

El polipropileno comercial estándar tiene un grado de cristalinidad intermedio entre el polietileno

de alta y el de baja densidad; su módulo elástico también es intermedio, es menos duro que el PEAD y menos quebradizo.

Polipropileno presenta muy buena resistencia a la fatiga. Las propiedades dieléctricas del

polipropileno son utilizadas en películas muy delgadas formando capacitores con un buen

desempeño.

El polipropileno y el polietileno son dos de los termoplásticos más utilizados.

Se pueden encontrar en natural o aditivados con fibra de vidrio/carga mineral. Para darle más

resistencia y/o rigidez, y estabilidad dimensional.

Son materiales que soportan bien los agentes químicos.

También los podemos encontrar resistente UV y/o ignífugos.

Son utilizados de forma amplia en todas las áreas de actividad, incluidos los textiles…

3.2. CARACTERÍSTICAS

Rango de temperatura de trabajo 0ºC +100ºC.

Posee una gran capacidad de recuperación elástica.

Resiste al agua hirviente, pudiendo esterilizarse a temperaturas de 140ºC sin deformación.

Resiste a las aplicaciones de carga en un ambiente a una temperatura de 70ºC sin producir

deformación.

Gran resistencia a la penetración de los microorganismos.

Gran resistencia a los detergentes comerciales a una temperatura de 80ºC.

Debido a su densidad flota en el agua.

4. POLIESTIRENO

.

El poliestireno (PS) es un polímero termoplástico que se obtiene de la polimerización del estireno.

Existen cuatro tipos principales: el PS cristal, que es transparente, rígido y quebradizo; el poliestireno

de alto impacto, resistente y opaco, el poliestireno expandido, muy ligero, y el poliestireno

extrusionado, similar al expandido pero más denso e impermeable. Las aplicaciones principales del

PS choque y el PS cristal son la fabricación de envases mediante extrusión-termoformado, y de

objetos diversos mediante moldeo por inyección. Las formas expandida y extruida se emplean

principalmente como aislantes térmicos en construcción y para formar coquillas de protección en los

embalajes de objetos frágiles.

La primera producción industrial de poliestireno cristal fue realizada por BASF, en Alemania, en

1930. El PS expandido y el PS choque fueron inventados en las décadas siguientes. Desde

entonces los procesos de producción han mejorado sustancialmente y el poliestireno ha dado lugar a

una industria sólidamente establecida. Con una demanda mundial de unos 10,6 millones de

toneladas al año (dato de 2000, excluye el poliestireno expandido),1 el poliestireno es hoy el cuarto

plástico más consumido, por detrás del polietileno, el polipropileno y el PVC.

4.1. TIPOS DE POLIESTIRENO

Poliestireno expandido: se moldea mediante un proceso de calor, inflando y soldando

perlas entre sí. Así se obtienen las espumas rígidas o bloques. De esta forma, se fabrican

envases y piezas de embalaje.

Poliestireno extrusionado: espuma plástica, producida a partir de la extrusión de la mezcla

fluida de poliestireno y un gas espumante. Tiene alta resistencia térmica, baja absorción de

agua. Se utiliza en aislamiento de suelos, aislamiento térmico en cubiertas planas,

inclinadas, aislamiento de fachadas.

Poliestireno moldeado: espuma utilizada en aislamientos acústicos como en el del ruido

aéreo, por su estructura de celdas abiertas.

Poliestireno de alto impacto: por tener partículas de caucho ocluidas, son translúcidos y

resistentes al impacto. Se utiliza en la refrigeración, para paneles interiores de heladeras.

También se utiliza en la industria cosmética, juguetería y del calzado.

4.2. PROPIEDADES

Propiedades mecánicas

Propiedades térmicas

El poliestireno "compacto" (sin inyección de gas en su interior) presenta la conductividad térmica

más baja de todos los termoplásticos.12 Las espumas rígidas de poliestireno XPS presentan valores

aun más bajos de conductividad, incluso menores de 0,03 W K-1 m-1, por lo que se suele utilizar

como aislante térmico.13

Sin embargo, tiene relativamente poca resistencia a la temperatura, ya que reblandece entre 85 y

105 °C (el valor exacto depende del contenido en aceite mineral). Cuando el poliestireno es

calentado las cadenas son capaces de tomar numerosas conformaciones. Esta capacidad del

sistema para deformarse con facilidad sobre su temperatura de transición vítrea permite que el

poliestireno sea moldeado por calentamiento fácilmente.

5. Polivinilo cloruro [PVC]

El PVC es el producto de la polimerización del monómero de cloruro de vinilo a policloruro de vinilo.

La resina que resulta de esta polimerización es la más versátil de la familia de los plásticos; pues

además de ser termoplástica, a partir de ella se pueden obtener productos rígidos y flexibles. A partir

de procesos de polimerización, se obtienen compuestos en forma de polvo o pellet, plastisoles,

soluciones y emulsiones.

Además de su gran versatilidad, el PVC es la resina sintética más compleja y difícil de formular y

procesar, pues requiere de un número importante de ingredientes y un balance adecuado de éstos

para poder transformarlo al producto final deseado.

En 1930 B.F. Goodrich Chemical descubre que el PVC absorbe plastificante y que al procesarse se

transforma en un producto flexible. Este descubrimiento hizo posible el desarrollo comercial inicial.

Posteriormente con el empleo de estabilizadores más adecuados se hizo posible el desarrollo del

mercado del PVC rígido; estos dos importantes desarrollos permitieron que el PVC se convirtiera en

el termoplástico más versátil e importante del mercado mundial.

5.1. PROPIEDADES

El PVC es un material esencialmente amorfo con porciones sindiotácticas que no constituyen más

de 20% del total, y que, generalmente, cuenta con grados de cristalinidad menores.

El PVC es un polvo blanco, inodoro e insípido, fisiológicamente inofensivo. Tiene un contenido

teórico de 57% de cloro, difícilmente inflamable, no arde por sí mismo. La estructura de la partícula a

veces es similar a la de una bola de algodón. El diámetro varía dependiendo del proceso de

polimerización.

Del proceso de suspensión y masa, se obtienen partículas de 80 a 200 micras, por dispersión de 0.2

a 4 micras y por solución de 0.2 micras.

La configuración de las partículas de PVC, varía desde esferas no porosas y lisas hasta partículas

irregulares y porosas.

El PVC especial para compuestos flexibles, debe poseer suficiente y uniforme porosidad para

absorber los plastificantes rápidamente. Para compuestos rígidos, la porosidad es menos

importante, debido a que a menor rango se obtiene mayor densidad aparente.

Para formular un compuesto de PVC, se requiere escoger la resina conforme a los requerimientos

en propiedades físicas finales, como flexibilidad, procesabilidad y aplicación para un producto

determinado.

La gran polaridad que proporciona el átomo de cloro transforma al PVC en un material rígido. El PVC

acepta fácilmente diversos plastificantes, modificándolo en flexible y elástico. Esto explica la gran

versatilidad que caracteriza a este polímero, empleado para fabricar artículos de gran rigidez y

accesorios para tuberías, productos semiflexibles como perfiles para persianas y otros muy flexibles

como sandalias y películas.

La estructura del PVC puede ser comparada con la del Polietileno. La diferencia radica en que un

átomo de la cadena del Polietileno es sustituido por un átomo de cloro en la molécula de PVC. Este

átomo aumenta la atracción entre las cadenas polivinílicas, dando como resultado un polímero rígido

y duro.

5.2. CARACTERÍSTICAS DEL PVC.

Forma y Tamaño de la Partícula

Su forma es esférica y en algunos casos tiene similitud a la de una bola de algodón. El tamaño varía

según se trate de resina de suspensión o de pasta. En el caso de la resina de suspensión, el

diámetro de la partícula va de 40 micrones (resina de mezcla) a 80-120 micrones (resina de uso

general). En el caso de resina de pasta, el diámetro de la partícula es de 0.8 a 10 micrones.

Porosidad de la Partícula

Es característica de cada tipo de resina. A mayor porosidad, mayor facilidad de absorción del

plastificante, acortándose los ciclos de mezclado y eliminando la posibilidad de que aparezcan “ojos

de pescado” (fish eyes) en el producto terminado.

Peso Molecular

Su promedio se mide indirectamente valuando la viscosidad específica en soluciones al 0.4% de

nitrobenceno o la viscosidad inherente en soluciones al 0.5% de ciclo-hexanona. En el primer caso,

nos da valores de 0.30 a 0.71 y en el segundo de 0.650 a 1.348, con valor K de 50 a 75. Conforme

disminuye el peso molecular, las temperaturas de procesamiento de las resinas serán más bajas

serán más fácilmente procesables, las propiedades físicas en el producto terminado, tales como la

tensión y la resistencia al rasgado, serán más pobres; el brillo y la capacidad de aceptar más carga

será mejor y la fragilidad a baja temperatura será menor.

Gravedad Específica

Los valores típicos para la resina de suspensión tipo homopolímero son de 1.40 g/cc y para

copolímeros cloruro-acetato de vinilo son de 1.36 a 1.40 g/cc. Los compuestos modifican su

gravedad específica al adicionar cargas o plastificantes. El plastificante reduce el peso específico;

por cada 10 partes de DOP se reduce en aproximadamente 0.02 gramos, mientras que la carga lo

aumenta en función del tipo de carga de que se trate.

Estabilidad Térmica

A mayor peso molecular, se tiene mayor estabilidad térmica. Durante su procesamiento, la resina se

degrada al recibir calor y trabajo. La degradación se presenta en forma de amarillamiento y

empobrecimiento de las propiedades mecánicas del producto. Es para evitar esto que se adicionan

los estabilizadores.

Características de Procesabilidad

La temperatura de fusión de la resina de suspensión homopolímero es de 140°C la de copolímero

de 130°C. Al ser formuladas, las temperaturas de fusión de las resinas aumentan hasta 160°C y

180°C. Las cargas y los plastificantes también sirven para aumentar dicha temperatura, aunque

unos lo hacen con mayor efectividad que otros.

Propiedades Mecánicas

Resina de Pasta

Como resultado de la formulación de resina de pasta se obtiene el plastisol. Las principales

propiedades del plastisol son la viscosidad, la dilatancia y el esfuerzo mínimo de deformación. La

viscosidad, en las resinas de pasta es una característica básica, pues mediante la apropiada

viscosidad se controlan los espesores y velocidades de aplicación y las características del producto

terminado. Las características de flujo observadas se consideran como no-newtonianos; es decir,

que la relación entre el esfuerzo cortante contra la velocidad de corte no es igual para todas las

velocidades. Así, tenemos que la velocidad del recubrimiento (cms/seg) contra el espesor del

recubrimiento (cms) nos da la relación de corte.

El esfuerzo mínimo de deformación (valor yield) es la fuerza inicial mínima para comenzar el

movimiento de un plastisol debe controlarse para cada tipo de formulación, para que no gotee y no

traspase la tela.

Dilatancia es una viscosidad aparente que aumenta al aumentar la fuerza cortante; a menor cantidad

de plastificante, mayor dilatación. A altas velocidades de corte, se usa el reómetro Severs, que da

valores en gr de plastisol por 100 seg.

También es importante considerar que al aplicar calor a una dispersión de PVC en plastificante

(plastisol), la viscosidad se eleva gradualmente y el material se transforma en sólido. Existe una

temperatura óptima de fusión (175°C) a la cual se logran las propiedades óptimas de elongación y

tensión.

Propiedades Químicas

El PVC es soluble en ciclohexanona y tetrahidrofurano. Puede co-polimerizarse con acetato de vinilo

y cloruro de vinilideno, reduciéndose la temperatura de fusión. Puede post-clorarse, elevando su

temperatura de distorsión. El PVC rígido, resiste a humos y líquidos corrosivos; soluciones básicas y

ácidas; soluciones salinas y otros solventes y productos químicos. Tiene buena estabilidad

dimensional. Es termoplástico y termosellable. Sólo arde en presencia de fuego; de otra forma, no lo

sostiene y tiene buena resistencia a los efectos del medio ambiente, principalmente al ozono.

Propiedades Eléctricas

Tiene gran poder de aislamiento eléctrico. Para medirlo se usa el método de resistividad volumétrica,

el que también permite controlarla. Por ejemplo, tenemos que la resina 102 EP tiene una resistividad

volumétrica de 2.0 ohms cm x 1012, a 95°C, mientras que el compuesto Geón 11015 la tiene de 0.6

ohms-cm x 1012 a 95°C.

6. POLIETILENO

El polietileno (PE) es químicamente el polímero

más simple. Se representa con su unidad repetitiva (CH2-CH2)n. Es uno de los plásticos más

comunes, debido a su alta producción mundial (aproximadamente 60 millones de toneladas anuales

alrededor del mundo) y a su bajo precio. Es químicamente inerte. Se obtiene de la polimerización del

etileno (de fórmula química CH2=CH2 y llamado eteno por la IUPAC), del que deriva su nombre.

Este polímero puede ser producido por diferentes reacciones de polimerización, como por ejemplo:

Polimerización por radicales libres, polimerización aniónica, polimerización por coordinación de iones

o polimerización catiónica. Cada uno de estos mecanismos de reacción produce un tipo diferente de

polietileno.

Es un polímero de cadena lineal no ramificada. Aunque las ramificaciones son comunes en los

productos comerciales. Las cadenas de polietileno se disponen bajo la temperatura de

reblandecimiento Tg en regiones amorfas y semicristalinas.

6.1. APLICACIONES

PEBD :o Bolsas de todo tipo: supermercados, boutiques, panificación, congelados,

industriales, etc.;

o Películas para agro;

o Recubrimiento de acequias;

o Envasado automático de alimentos y productos industriales: leche, agua, plásticos,

etc.;

o Stretch film;

o Base para pañales desechables;

o Bolsas para suero;

o Contenedores herméticos domésticos;

o Bazar;

o Tubos y pomos: cosméticos, medicamentos y alimentos;

o Tuberías para riego.

PEAD :o Envases para: detergentes, lejía, aceites automotor, champú, lácteos;

o Bolsas para supermercados;

o Bazar y menaje;

o Cajones para pescados, gaseosas, cervezas;

o Envases para pintura, helados, aceites;

o Tambores;

o Tuberías para gas, telefonía, agua potable, minería, láminas de drenaje y uso

sanitario;

o Bolsas tejidas;

o Guías de cadena, piezas mecánicas.

o También se usa para recubrir lagunas, canales, fosas de neutralización, depósitos

de agua, recubrimientos interiores de depósitos, plantas de tratamiento de aguas,

lagos artificiales, canalones de lámina, etc.;

o Biberones para bebé;

o Juguetes;

o Cubos.

6.2. PROPIEDADES

Estructura Química:El análisis del polietileno (C, 85.7%; H, 14.3%) corresponde a la

fórmula empírica (CH2)n resultante de la polimerización por adición del etileno.

Cristalinidad: Es cristalino en más de un 90%

Temperatura de transición vítrea: Tiene 2 valores, a -30ºC y a -80 ºC

Punto de fusión: 135ºC Esto le hace resistente al agua en ebullición

Rango de temperaturas de trabajo: Desde -100ºC hasta +120ºC

Propiedades ópticas: Debido a su alta densidad es opaco.

Densidad: Inferior a la del agua; valores entre 945 y 960 kg por m3

Viscosidad: Elevada. Índice de fluidez menor de 1g/10min, a 190ºC y 16kg de tensión

Flexibilidad: Comparativamente, es más flexible que el polipropileno

Resistencia Química: Excelente frente a ácidos, bases y alcoholes.

Estabilidad Térmica: En ausencia completa de oxígeno, el polietileno es estable hasta 290

ºC. Entre 290 y 350 ºC, se descompone y da polímeros de peso molecular más bajo, que

son normalmente termoplásticos o ceras, pero se produce poco etileno. A temperaturas

superiores a 350 ºC, se producen productos gaseosos en cantidad creciente, siendo el

producto principal el butileno.

Oxidación del polietileno: En presencia de oxígeno, el polietileno es mucho menos

estable. Se produce oxidación y degradación de las moléculas del polímero a 50 ºC, y en

presencia de la luz se produce una degradación incluso a las temperaturas ordinarias. La

oxidación térmica del polietileno es importante en el estado fundido, porque influye sobre el

comportamiento en los procesos de tratamiento, y en el estado sólido porque fija límites a

ciertos usos.

Efectos de la oxidación: Los principales son variaciones en el peso molecular que se

manifiestan primero por cambios en la viscosidad y, cuando son más intensos, por deterioro

en la resistencia mecánica, variación en las propiedades eléctricas, cambio de color ... Una

oxidación intensa, especialmente a temperaturas elevadas, conduce a la degradación de la

cadena y a la pérdida de productos volátiles y el producto se hace quebradizo y parecido a

la cera. El proceso de la oxidación es autocatalítico; aumenta la rapidez de la oxidación a

medida que aumenta la cantidad de oxígeno absorbido.

Protección frente a la oxidación térmica: La oxidación térmica del polietileno puede

reducirse o suprimirse durante algún tiempo incorporándole antioxidantes; en general, éstos

son los mismos tipos que se usan para el caucho, y muchos son fenoles o aminas. Al elegir

el antioxidante, se prestará atención a puntos como la ausencia de color y olor y a la baja

volatilidad para evitar pérdidas durante el tratamiento a temperaturas altas.

Oxidación catalizada por la luz solar: Se tiene también aquí una reacción autocatalítica,

como en el caso de la oxidación térmica. La fotooxidación produce coloración, deterioro en

las propiedades físicas y pérdida de resistencia mecánica, que conduce al agrietamiento y

ruptura de las muestras sometidas a tensión. Es un problema más grave que la oxidación

térmica, ya que la protección no se consigue con tanta facilidad. Los antioxidantes normales

son de poca utilidad y la protección más satisfactoria se obtiene incorporando

aproximadamente 2% de negro de humo, bien dispersado en el polímero. Conviene insistir

en que el polietileno no protegido no sirve para usos en los cuales estará expuesto a la luz

solar.

Revisión bibliográfica

http://www.eis.uva.es/~macromol/curso05-06/pvc/prop.html

http://www.areatecnologia.com/LOS%20PLASTICOS.htm

http://www.monografias.com/trabajos5/plasti/plasti.shtml