Polímeros y sus aplicaciones en la industria automotriz

Aplicaciones y justificación

Comienza por las solicitaciones mecánicas a las que va a estar sometido, facilidad de costes y elaboración. Las principales razones por las que se han elaborado son:

• Reducción de peso, lo que consigue aumentar sus prestaciones finales
• Mayor resistencia a fricción
• Absorción de impactos sin deformarse
• Resistencia a productos químicos
• Posibilidad de ser pintados
• Combinación con otros materiales para mejorar la estética
• Alta moldeabilidad

Son compuestos por macromoléculas, de peso molecular elevado, se conocen como polímeros y las partículas que se combinan como monómeros. Se clasifican en:

Polimerización

Proceso por el que cual y mediante un catalizador, se unen varias moléculas individuales y homogéneas de un compuesto llamado monómero para formar una cadena de múltiples eslabones y obtener macromoléculas. Se inicia con un catalizador y se debe tener a bajas temperaturas. Consta de 3 fases:

• Reacción de iniciación (moléculas activadas en proporción suficiente para que inicien la reacción)
• Crecimiento de la cadena y reacciones de cierre (macroradicales no son estables y a medida que la cadena es grande, va siendo más difícil que reacciones con otros monómeros y más fácil que lo hagan con impurezas)

Policondensación

Por este método se obtiene poliésteres y resinas fenólicas, en este proceso, dos moléculas diferentes reaccionan entre sí, lo que da lugar a uniones entre ellas en las que se forman macromoléculas y unas subproductos no polimerizables como el agua.

Poliadición

A través de este método se pueden obtener productos con mejores propiedades físicas y mecánicas cuando se polimerizan simultáneamente dos o más polímeros.

Tipos y aplicaciones

Lineales del tipo de polietileno (termoplásticos): solo pueden formarse colocando un monómero detrás de otro en línea y sin ningún enlace doble.

Lineales del tipo de butadieno (elastómeros): iguales que los anteriores pero con algún doble enlace para más resistencia.

Esterras o mamificados (termoestables): los nuevos enlaces covalentes que se forman dan lugar a una estructura esterrea, formando un armazón rígido.

Termoplásticos

Están formados por macromoléculas lineales no entrelazadas. En general, son duros en frío y al calentarlos se reblandecen y fluyen. Sus propiedades dependen en gran medida del grado de polimerización y del proceso mecánico de su preparación.

Clasificación y propiedades de los termoplásticos

Celulósicos (ácidos y sosa), polietilenos y derivados (a través del etileno y acetileno) y los obtenidos a partir de la acetona. Los más utilizados en el automóvil son: ABS (acrilonitrilo butadieno estireno), alpha, poliamida, policarbonato, polietileno, polipropileno, cloruro de polivinilo y xenoy.

Termoestables

Se denominan así por no sufrir ninguna variación en su estructura al ser calentados, ni se reblandecen ni fluyen al ser sometidos al calor, siempre que no se llegue a la temperatura de descomposición.

Clasificación y propiedades

Derivados del fenol, urea y derivados, poliésteres y termoestables reforzados. Los más utilizados en el coche: GUP (resinas del poliéster reforzados con fibra de vidrio), GFK (plásticos reforzados con fibra de vidrio) y EP.

Elastómeros

Se caracterizan por ser blandos, elásticos y presentar cierta adherencia, están formados por materiales macromoleculares.

Clasificación de elastómeros

Caucho natural y sintético y los más utilizados son el polierutano y polieturano rígido.

Aditivos

Lubricantes, estabilizadores, absorbentes de rayos UV, plastificantes, cargas, colorantes y pigmentos y refuerzos.

Proceso de conformado en termoplásticos

Pueden ser termoplásticos o termoestables, normalmente, la materia prima se suministra en forma de gránulos, polvos, fluidos o productos semielaborados, a los que se aplica calor externamente para darles una consistencia pastosa o para fundirlos, una vez conformado la masa se aplica un molde para darle la forma deseada.