Polímers Orgànics: Guia Completa de Tipus, Propietats i Usos
Clasificado en Tecnología
Escrito el en catalán con un tamaño de 6,98 KB
Què són els Polímers Orgànics?
Els polímers orgànics són molècules gegants (macromolècules) formades principalment per àtoms de carboni, juntament amb hidrogen i oxigen. En menor mesura, també poden incloure clor, fluor i nitrogen.
Classificació dels Polímers
Els polímers es classifiquen segons el seu origen:
- Naturals: Són presents de manera espontània en productes naturals.
- Exemples: cel·lulosa, cautxú, caseïna.
- Artificials: S'obtenen industrialment per modificació de polímers naturals.
- Exemples: ebonita, cel·luloide.
- Sintètics: S'obtenen industrialment a partir dels seus components elementals (monòmers).
- Exemples: polietilè, polipropilè.
Propietats Clau dels Plàstics
Els plàstics, com a tipus de polímers, presenten diverses propietats destacades:
- Facilitat d'elaboració: Permeten crear peces acabades a partir de matèries primeres comunes.
- Lleugeresa: Són materials amb una baixa densitat.
- Resistència: Ofereixen bona resistència als agents atmosfèrics.
Processos d'Elaboració de Polímers
L'obtenció i conformació dels polímers industrials segueix diverses etapes:
1. Síntesi dels Polímers (Polimerització)
La polimerització és el procés d'obtenció dels polímers industrials. Els principals tipus són:
- Poliaddició: Procés d'obtenció de polímers com el polietilè a partir dels seus monòmers (etilè).
- Policondensació: Procés on es condensa l'aigua (o una altra molècula petita) com a producte de la reacció química.
2. Processos de Conformació de Polímers
Les indústries transformadores o manipuladores de plàstics els donen forma mitjançant diverses tècniques:
- Extrusió: Tècnica en què el granulat de plàstic circula per l'interior d'un tub escalfador gràcies a l'acció d'un cargol.
- Emmotllament per bufat: S'obté un tub o preforma amb una extrusora; abans que es refredi, es posa al motlle, es tanca i es bufa perquè s'adhereixi al motlle.
- Emmotllament per injecció: Consisteix a fer circular el granulat de plàstic per l'interior d'un tub escalfador i injectar-lo en un motlle.
- Emmotllament per escumeig: El material se situa dins d'un motlle i s'escalfa a la temperatura adequada; el plàstic s'infla formant una massa sòlida.
- Emmotllament al buit: S'utilitza un motlle obert que disposa de petits canals per on pot circular l'aire, creant un buit.
- Emmotllament per compressió.
- Calandratge.
Estructures Moleculars dels Polímers
L'estructura de les cadenes polimèriques influeix directament en les seves propietats:
- Lineal: Cadenes llargues i flexibles que es comporten com espaguetis.
- Ramificada: Petites reaccions químiques durant la síntesi donen lloc a polímers menys resistents als esforços mecànics.
- Encreuada: Similar a una xarxa de pesca o una malla plana que admet una gran deformació sense trencar-se.
- Reticulada: Semblant a una xarxa, però més complexa i tridimensional; no permet cap deformació sense trencar els enllaços.
Tipus de Polímers per Comportament Tèrmic
Segons la seva resposta a la calor, els polímers es classifiquen en:
- Termoplàstics: Plàstics que s'estoven quan s'escalfen i s'endureixen quan es refreden, permetent ser modelats repetidament.
- Elastòmers: Plàstics amb un comportament elàstic que poden ser deformats fàcilment sense que es trenquin, recuperant la seva forma original.
- Termoestables: S'endureixen quan s'escalfen per primera vegada i ja no es poden tornar a estovar ni modelar.
Additius Essencials en Polímers
Els additius són substàncies que es barregen amb els polímers per modificar o millorar les seves propietats, que depenen del grau de polimerització i l'estructura molecular:
- Càrregues: Substàncies minerals que milloren la resistència mecànica i la tenacitat.
- Plastificants: Substàncies orgàniques que redueixen la duresa i la fragilitat del polímer.
- Estabilitzants: Compostos químics que augmenten la resistència dels polímers al deteriorament, especialment per l'acció ultraviolada.
- Colorants: Compostos que donen color al polímer.
- Ignífugs: Retardadors de flama que dificulten la inflamació i la posterior propagació de la flama en polímers.
- Desemmotllants: Substàncies orgàniques que faciliten el desemmotllament de peces de plàstic.
- Lubricants: Milloren els problemes de lliscament sobre les superfícies de les màquines durant el processament.
Reciclatge de Polímers: Mètodes i Beneficis
El reciclatge de polímers és crucial per la sostenibilitat i es pot realitzar de diverses maneres:
- Reciclatge mecànic: Reelaboració d'objectes a partir de residus de termoplàstics seleccionats, nets i trossejats.
- Reciclatge químic: Recuperació dels productes químics primaris (monòmers) que contenen per tornar a elaborar polímers nous.
- Recuperació energètica: Recuperació de part de l'energia utilitzada en el procés de fabricació mitjançant la incineració controlada.
Polímers Comuns: Tipus i Aplicacions
A continuació, es detallen alguns dels polímers més utilitzats amb les seves propietats i aplicacions típiques:
- HDPE [2] i LDPE [4] - Polietilè
- Usos: Bosses de compra, revestiments de cables.
- Propietats: Barat, flexible, tenaç.
- PS [6] - Poliestirè
- Usos: Aïllant tèrmic i acústic, embalatges.
- Propietats: Aïllant, transparent, barat.
- PVC [3] - Clorur de Polivinil
- Usos: Paviments, canonades, ampolles.
- Propietats: Aïllant elèctric, resistent als àcids.
- PET [1] - Politereftalat d'Etilè
- Usos: Envasos de begudes carbòniques, encordat pneumàtic.
- Propietats: Resistent a la tracció i torsió.
- PP [5] - Polipropilè
- Usos: Mobles de jardí, carcasses d'electrodomèstics.
- Propietats: Lleuger, tenaç, resistent a la fatiga i la humitat.