Introducción a los Plásticos: Historia, Tipos, Propiedades y Fabricación

Introducción histórica

Los plásticos sintéticos actuales son un producto moderno. El plástico más antiguo usado por el hombre es la laca, utilizada por los chinos en el siglo XIII a. C. Se extrae de la savia de un árbol. Los mayas y aztecas conocían el caucho en el siglo XIII d. C. y lo utilizaban para impermeabilizar objetos. El caucho se extrae de la savia de un árbol y allí fue conocido por los europeos, quienes lo llamaron goma.

A mediados del siglo XIX se descubrió el celuloide, el primer plástico sintético, cuando se buscaba un material que sustituyera al marfil en la fabricación de bolas de billar.

A principios del siglo XX se fabricó la baquelita, que una vez endurecida no era posible volver a ablandar. A partir de ahí, los descubrimientos se sucedieron con rapidez, sobre todo después de la Segunda Guerra Mundial, y especialmente en Estados Unidos.

¿Qué es un plástico?

Son materiales de origen orgánico que se pueden modelar con calor y presión. Están constituidos por polímeros, que son moléculas de gran tamaño formadas por otras más pequeñas que se repiten constantemente llamadas monómeros. El proceso de unión de estos monómeros se llama polimerización.

La polimerización se hace en un reactor donde se mezclan los monómeros con otros productos: disolventes, catalizadores y pigmentos. También se pueden mezclar otros productos para mejorar el plástico: fibra de vidrio, fibra de carbono, fibras textiles, etc.

Propiedades de los plásticos

1. Ligeros por su baja densidad.
2. Buenos aislantes eléctricos.
3. Buenos aislantes térmicos.
4. Alta resistencia química.
5. Buena resistencia mecánica.
6. Gran flexibilidad.
7. Fáciles de modelar con calor y presión.
8. Fáciles de reciclar.
9. Impermeables.
10. Económicos en comparación con otros materiales, por eso son tan utilizados.

Tipos de plásticos

1. Naturales

Se obtienen de materias primas como la celulosa (de la madera o algodón), caucho natural o látex (corteza de un árbol tropical), caseína (proteína de la leche de vaca). También son plásticos algunas lacas o el celuloide.

2. Sintéticos

Se elaboran a partir de compuestos derivados del petróleo, carbón o gas natural. Los monómeros para la fabricación de estos plásticos se obtienen de un proceso llamado destilación fraccionada del petróleo.

Según su composición pueden ser: termoplásticos, termoestables o elastómeros.

1. Termoplásticos

Polímeros lineales unidos por fuerzas muy débiles. Se reblandecen con el calor y pueden tener formas que se conservan al enfriarse. Se reciclan con facilidad calentándolos de nuevo. Son económicos. Ejemplos: polietileno, PVC, metacrilato.

2. Termoestables

Solo se deforman por calor una vez que tienen su forma definitiva. Su reciclaje es difícil, contaminante y caro porque requiere un proceso químico. Ejemplos: poliéster, baquelita. Tienen alta resistencia química y gran rigidez. Sus moléculas están entrecruzadas y enlazadas entre ellas, lo que hace más difícil su deformación.

3. Elastómeros

Son elásticos, son capaces de recobrar su forma original después de sufrir grandes deformaciones por estiramiento. No soportan bien el calor y se degradan fácilmente, por lo que su reciclado con calor es imposible. Ejemplos: caucho artificial, neopreno, silicona, etc.

Técnicas de fabricación de objetos plásticos

Ingredientes

1. Grano o gránulos del material básico de base.
2. Materia complementaria o carga que tiene la misión de mejorar las propiedades del plástico base.
3. Colorantes para tener el color deseado.
4. Aditivos y catalizadores que mejoran las propiedades y ayudan a la polimerización.

Una vez obtenido el material plástico en forma de polvo, gránulos o resinas, se le da forma por diversos procesos dependiendo del tipo de plástico y de la forma que se le quiera dar.

Conformado de los plásticos

1. Moldeo por extrusión

Se aplica a termoplásticos. El plástico granulado se pasa a un cilindro precalentado, obligado por el giro del tornillo sin fin. El material fundido sale por la boquilla que le da forma. El material extruido se enfría lentamente. El sistema de arrastre recoge el perfil obtenido. Se fabrican así tubos, varillas, perfiles de cualquier tipo, recubrimiento de cables, etc.

2. Moldeo por inyección

Se aplica a termoplásticos. Mediante una extrusora como la anterior, se mete el plástico fundido en un molde. Tras enfriarse, se abre el molde y se extrae la pieza. Se pueden fabricar piezas más complejas. Ejemplos: recipientes, carcasas, juguetes, etc.