Polímeros y Plásticos: Composición, Propiedades y Procesos Industriales

Conceptos Fundamentales de Polímeros

¿Qué es un Polímero?

• El término macromolécula se utiliza para designar a toda molécula constituida por más de mil átomos, y también se conocen como polímeros.

Procesos de Transformación de Polímeros

• Los principales procesos químicos de transformación son: polimerización, policondensación y poliadición.

Tipos de Plásticos y sus Propiedades

Termoplásticos Comunes

• Los termoplásticos más utilizados incluyen: ABS, PA (Poliamida), PC (Policarbonato), PE (Polietileno), PP (Polipropileno), PP-EPDM y Xenoy.

Termoestables Comunes

• Los termoestables más utilizados son: GU-P, GFK y EP (Epoxi).

Diferencias Clave entre Termoplásticos y Termoestables

• Los productos termoplásticos están formados por macromoléculas lineales o ramificadas. Suelen ser duros en frío y se reblandecen al calentarse.
• Los termoestables no sufren ninguna variación al calentarse; sus macromoléculas forman una red de malla cerrada que les confiere ser materiales rígidos.

Propiedades de los Elastómeros

• Los elastómeros se caracterizan por ser blandos, elásticos y presentar adherencia.

Aditivos en la Fabricación de Polímeros

Funciones de los Aditivos

• Lubricantes: Facilitan el trabajo del material.
• Estabilizadores: Mejoran la estabilidad química del polímero y lo protegen del calor.
• Plastificantes: Adaptan la flexibilidad y elasticidad del producto.
• Cargas: Interactúan con las resinas y modifican las características del material.
• Colorantes: Permiten conseguir una gama de tonos casi ilimitada.
• Refuerzos: Se introducen en forma de fibras en la matriz polimérica para mejorar propiedades mecánicas.

Refuerzos Específicos: Fibra de Vidrio en Poliéster

• El principal refuerzo para mejorar la resistencia del poliéster es la fibra de vidrio, disponible en tejido de varios gramajes, moldes de distintos espesores y roving.

Materiales Compuestos (Composites)

Definición y Ejemplos de Composites

• El SMC (Sheet Molding Compound) y el BMC (Bulk Molding Compound) son materiales composites con base de resina termoestable, cargas minerales y refuerzos de fibra de vidrio.

Consideraciones sobre la Conductividad Eléctrica en Plásticos

Características y Desafíos

• Algunos plásticos pueden presentar capacidad conductora o una resistencia de paso específica. Sin embargo, para aplicaciones de aislamiento eléctrico, no deben ser conductores de electricidad y deben llevar la indicación "Elektrische Isolation" (Aislamiento Eléctrico) o similar, como "seigdnchafen" (posiblemente una referencia a un estándar o fabricante específico).
• En piezas de goma y plástico, la presencia de hollín como producto de relleno puede crear capacidad conductora, lo que conlleva un riesgo de corrosión por contacto.

Aplicaciones Comunes de Polímeros Específicos

Usos del ABS

• Elementos fabricados en ABS incluyen: calandras y rejillas, interiores del motor, estructuras de salpicadero, tapacubos, spoilers y carenados de motos.

Usos del PE (Polietileno)

• Elementos fabricados en PE incluyen: baterías, paragolpes y revestimientos interiores.

Técnicas de Procesamiento de Polímeros

Ventajas del Moldeo con Silicona

• Las ventajas del moldeo con silicona son: elevada fluidez, excelentes propiedades de desmoldeo, alta resistencia al desgarro y la disponibilidad de catalizadores opcionales.

Gestión y Reciclaje de Residuos Plásticos

Clasificación de Residuos

• Los residuos se clasifican en: peligrosos y no peligrosos.

Métodos de Reciclaje de Plásticos

• Los métodos de reciclaje de plásticos son: mecánico, químico y la recuperación de energía.

Identificación y Reparación de Plásticos

Métodos de Identificación de Termoplásticos

• Los termoplásticos se pueden identificar por: el código de identificación, por combustión y por el test de soldadura.

Nomenclatura de Plásticos Comunes

• PC: Policarbonato
• PUR: Poliuretano Rígido
• EPDM: Etileno Propileno Dieno Monómero
• PA: Poliamida

Identificación por Combustión: Ejemplo ABS

• El ABS arde bien, con llama amarilla anaranjada y humo negro.

Temperaturas de Soldadura para Termoplásticos Comunes

• ABS: 350°C
• PA: 400°C
• PP: 300°C
• PVC: 300-350°C

Métodos de Reparación de Plásticos

• Los métodos de reparación de plásticos incluyen: soldadura por fusión con aire caliente, soldadura por fusión con acetona, pegado con adhesivos e inserción de grapas térmicas.

Proceso de Soldadura con Aire Caliente

1. Conectar el equipo a la red eléctrica.
2. Consultar la tabla para regular la temperatura.
3. Ajustar el potenciómetro.
4. Ajustar el caudal de aire.
5. Colocar la tobera correspondiente.
6. Accionar el interruptor y esperar 2 minutos.
7. Realizar la soldadura.
8. Girar el potenciómetro a 0, esperar y desconectar el equipo.

Precauciones en la Soldadura con Aire Caliente

• Es crucial considerar la composición de los elementos a reparar, la temperatura y la presión de la soldadura.

Defectos Comunes en la Soldadura por Temperatura Elevada

• Una temperatura de soldadura elevada puede causar que el material se carbonice, se derrita o se deforme.

Diferencias entre Soldadura de Aire de Punto y Pendular

• En la soldadura pendular, el calor se aplica simultáneamente en la base de la varilla y en la grieta.
• En la soldadura de aire de punto, la varilla se calienta por encima.

Normativa y Simbología

Normativa UNE en la Simbología de Plásticos

• La norma UNE regula la colocación de la simbología de los códigos de identificación de plásticos.

Interpretación de Códigos de Plásticos: PP

• El código PP-30 G H 30 se refiere al Polipropileno.

Procesos de Fabricación de Fibras

Componentes en la Fabricación de Fibras (Referencia a Imagen)

1. Aire comprimido
2. Horno de fusión
3. Hileras
4. Tambor perforado giratorio
5. Torsión de la fibra
6. Bobina de enrollado
7. Bobina de hilo roving
8. Rollos de tela mat
9. Esterillas