Propiedades, Tipos y Procesos de Fabricación de los Plásticos y Materiales de Construcción
1. Propiedades y Obtención de los Plásticos
Un plástico es un material formado por polímeros, los cuales son grandes cadenas de átomos de carbono y otros elementos (como hidrógeno, oxígeno, nitrógeno o cloro).
Propiedades Principales de los Plásticos
- Ligeros: Poseen una baja densidad, lo que ayuda a reducir significativamente el peso.
- Buenos aislantes: Excelentes aislantes térmicos y eléctricos, aunque generalmente no resisten temperaturas muy elevadas.
- Alta resistencia química: Ideales para la fabricación de recipientes contenedores de sustancias corrosivas.
- Impermeables: Su estructura molecular compacta no tiene poros.
- Buena resistencia mecánica: Muy útiles para carcasas, estructuras y recipientes protectores.
- Fáciles de fabricar: Se pueden moldear con gran facilidad adoptando formas complejas.
1.1 Origen de los Plásticos
- Naturales: Se obtienen directamente de la naturaleza o mediante la modificación química de sustancias naturales (como el celuloide o el caucho natural).
- Sintéticos: Se obtienen artificialmente a partir de los hidrocarburos extraídos del petróleo.
1.2 Proceso de Obtención de los Plásticos Sintéticos
- Materias primas: Extracción en pozos petrolíferos y tratamiento en refinerías.
- Sustancias intermedias: Procesamiento en la industria petroquímica.
- Polímeros: Reacción química en el reactor de polimerización.
- Producto final: Adición de aditivos para conferir propiedades específicas al plástico.
2. Tipos de Plásticos
Los plásticos se clasifican principalmente en tres grandes grupos según su comportamiento frente al calor y su estructura molecular:
Termoplásticos
Son polímeros con estructuras lineales unidas por fuerzas muy débiles. Se reblandecen con el calor, lo que permite reciclarlos fácilmente. Ejemplos comunes incluyen botellas, bolsas y juguetes.
- Polietileno: Muy barato, utilizado en contenedores, tuberías y juguetes.
- Polipropileno: Muy ligero, empleado en botellas, tuppers y jeringuillas.
- Cloruro de polivinilo (PVC): Flexible, utilizado en ventanas, tuberías y cables.
- Poliestireno: Insonoro, ideal para carcasas, perchas y envases.
- Policarbonato: Fácil de trabajar, utilizado en cascos de protección y cristales de seguridad.
- Metacrilato: Muy resistente, empleado en señalización, expositores y acuarios.
Termoestables
Adquieren un estado final donde sus cadenas poliméricas están fuertemente enlazadas y unidas mediante enlaces químicos tridimensionales muy fuertes. No se reblandecen con el calor una vez formados. Ejemplos: mangos de sartenes y clavijas eléctricas.
Tipos principales:
- Fenoles (Baquelita): Muy duros, usados en componentes eléctricos, mangos y material aislante.
- Aminas: Excelente aislante para interruptores y clavijas.
- Resinas de poliéster: Muy resistentes, empleadas en embarcaciones y piscinas.
- Resinas epoxi: De gran resistencia química, usadas en moldes de piezas y bidones industriales.
Elastómeros
Presentan un entrecruzamiento amplio de sus cadenas, lo que les otorga una gran flexibilidad y elasticidad. Ejemplos: neumáticos y trajes de submarinismo.
Nuevos Plásticos y Bioplásticos
Son materiales plásticos biodegradables que tienen su origen en materias orgánicas y renovables, diseñados para reducir el impacto ambiental.
3. Procesos de Conformado de Plásticos
3.1 Procesos para Termoplásticos
- Por inyección
- Por extrusión
- Por soplado
- Por vacío
3.2 Fabricación con Termoestables
- Por compresión
- Por impregnación de resinas
- Por espumación
4. Procesos de Reciclaje
- Recogida selectiva e identificación: Separación inicial de los residuos según su polímero.
- Reciclaje mecánico: Proceso para fabricar nuevos plásticos a partir de residuos reciclables triturados.
- Reciclaje energético: El plástico se utiliza como combustible industrial para producir energía eléctrica.
5. Materiales Textiles
Están formados por fibras o hebras utilizadas para formar un tejido.
Tipos de Fibras Textiles
- Naturales: Se extraen directamente de la naturaleza (algodón, lana, seda).
- Sintéticas: Materiales plásticos derivados del petróleo. Algunos de ellos son:
- Elastano: Gran elasticidad y resistencia (prendas deportivas, leggings).
- Nailon: Polímero muy elástico y resistente (impermeables).
- Poliéster: Fibra sintética de alta durabilidad.
6. Materiales de Construcción
Son aquellas materias primas o productos manufacturados que se emplean en la construcción de edificios y obras civiles.
7. Materiales Pétreos Naturales
Están formados por agregados de partículas minerales que se obtienen directamente a partir de las rocas.
Tipos de Materiales Pétreos Naturales
- Roca (Granito, Cuarcita): De gran dureza y resistencia (muros, zócalos, columnas).
- Caliza: De dureza media y ligeramente permeable (fabricación de cemento, sillería).
- Mármol: Dureza intermedia y gran valor estético (elementos decorativos, muebles, encimeras).
- Pizarra: Bastante blanda pero impermeable (construcción de tejados).
- Áridos: De dureza y color variable, fundamentales para la elaboración de morteros.
8. Materiales Aglomerantes
Son materiales pétreos artificiales que, al mezclarse con agua (H₂O), forman una pasta que se adhiere fácilmente a otros materiales y los endurece al secarse.
Tipos de Aglomerantes
- Yeso: Material blando y excelente aislante térmico (empleado en paredes interiores y tabiques).
- Cemento: Mezcla triturada y cocida de caliza y arcilla, caracterizada por su alta resistencia y durabilidad.