ELEMENTOS SINTÉTICOS 2
Saludos de nuevo bloggers aquí estamos otra vez para continuar hablando del enorme mundo de los materiales sintéticos.....así que ahí va la segunda parte de los elementos sintéticos...........arrancamos.......
Empezare hablando de las macromoléculas monómeros y polímeros en primer lugar por seguir un orden dire que las macromoléculas son moléculas que tienen una masa
molecular elevada, formadas por un gran número de átomos. Generalmente se
pueden describir como la repetición de una o unas pocas unidades mínimas o
monómeros, formando los polímeros.
El término macromolécula se refiere a las moléculas que
pesan más de 10.000 Dalton de masa atómica.Pueden ser tanto orgánicas como
inorgánicas. Dentro de las moléculas orgánicas
sintéticas se encuentran los plásticos. Son moléculas muy grandes, con una masa
molecular que puede alcanzar millones de UMAs que se obtienen por las
repeticiones de una o más unidades simples llamados "monómeros" unidos
entre sí mediante enlaces covalentes (ya vistos en la entrada anterior)
Existen macromoléculas artificiales, es decir, aquellas que
han sido diseñadas y creadas por el ser humano, como por ejemplo el
polietileno, el poliuretano o los nanotubos de carbono. El gran desarrollo de
las macromoléculas se dio a partir de la creación del caucho sintético cuando
el caucho natural empezó a escasear en la ll Guerra Mundial. A partir de ese
hallazgo, las macromoléculas no han dejado de desarrollarse en sectores muy
diversos (la industria textil, la industria farmacéutica, el mundo de la cosmética,
equipos químicos y un largo etcétera).
En la actualidad resulta evidente que muchas de las nuevas
invenciones y creaciones humanas están relacionadas con las macromoléculas,
singularmente aquellas relacionadas con la lucha contra algunas enfermedades.
MONOMEROS Y POLÍMEROS
Los monómeros son compuestos de bajo peso molecular que
pueden unirse a otras moléculas pequeñas (ya sea iguales o diferentes) para
formar macromoléculas de cadenas largas comúnmente conocidas como polímeros.
Los polímeros son mezclas de macromoléculas de distintos
pesos moleculares.
Por lo tanto no son especies químicas puras y tampoco tienen
un punto de fusión definido.
Cada una de las especies que forman a un polímero sí tiene
un peso molecular determinado (Mi) y por lo tanto, para caracterizar una
muestra de polímero se busca caracterizar la distribución de pesos moleculares
de las moléculas de las especies que lo conforman: la proporción (generalmente
en peso, wi) de cadenas de cada Mi que forma la mezcla.
Continuando con el tema me meteré a hablar de los plásticos con una breve definición
Los plásticos son aquellos materiales que, compuestos por
resinas, proteínas y otras sustancias, son fáciles de moldear y pueden
modificar su forma de manera permanente a partir de una cierta compresión y
temperatura. Un elemento plástico, por lo tanto, tiene características
diferentes a un objeto elástico.
Por lo general, los plásticos son polímeros que se moldean a
partir de la presión y el calor. Una vez que alcanzan el estado que caracteriza
a los materiales que solemos denominar como plásticos, resultan bastante
resistentes a la degradación y, a la vez, son livianos. De este modo, los
plásticos pueden emplearse para fabricar una amplia gama de productos.
Ahora hablare un poco de lo que realmente diferencia un tipo de plástico a otro y como se clasifican
CLASIFICACIÓN DE LOS PLÁSTICOS
Teniendo en cuenta esta distribución de entrelazado de las
macromoléculas, podemos clasificar los plásticos en tres grandes grupos,
termoplásticos ,termoestables, y elastómeros.
PLÁSTICOS TERMOPLÁSTICOS
Los termoplásticos están constituidos por cadenas unidas
entre sí débilmente .Es un tipo de plástico que permite calentar, moldear y
enfriar en un número de veces indefinidas.
EJEMPLOS
Policloruro de vinilo
(PVC)
Poliestireno (PS)
Expandido (porexpán)
Polietileno
(PE)
Metacrilato
(plexiglás) Teflón
Nailon (PA poliamida)
Polipropileno(PP)
Poliéster (PET)
PLÁSTICOS TERMOESTABLES
Están formados por
cadenas enlazadas fuertemente en distintas direcciones. Al someterlos al calor,
se vuelven rígidos, por lo que solo se pueden calentarse una vez y no se
deforman.
En general presentan
un superficie dura y extremadamente resistente, y son mas frágiles que los
termoplásticos.
EJEMPLOS
Poliuretano (PUR)
Resinas fenólicas (PH):
Melamina
ELASTÓMEROS
Un elastómero es
un polímero que cuenta con la particularidad de ser muy elástico pudiendo
incluso, recuperar su forma luego de ser deformado. Debido a estas
características, los elastómeros, son el material básico de fabricación de
otros materiales como la goma, ya sea natural o sintética, y para algunos
productos adhesivos.
A modo más
específico, un elastómero, es un compuesto químico formado por miles de
moléculas denominadas monómeros, los que se unen formando enormes cadenas. Es
gracias a estas grandes cadenas que los polímeros son elásticos ya que son
flexibles y se encuentran entrelazadas de manera muy desordenada.
Cuando un
elastómero es estirado, sus moléculas se alinean, permitiendo que muchas veces
tomen un aspecto cristalino. Sin embargo, una vez que se suelta, rápidamente,
vuelve a su estado original de elástico desorden. Lo anterior distingue a los
elastómeros de los polímeros plásticos
Para modificar
algunas de las características de los elastómeros, es posible añadir otros
elementos como el cloro, obteniendo así el neopreno tan utilizado en los trajes
húmedos para bucear.
Para poder darle
un uso más práctico a los elastómeros, estos deben ser sometidos a diversos
tratamientos. A través de la aplicación de átomos de azufre, este polímero se
hace más resistente gracias a un proceso denominado vulcanización. Si además se
le agrega otro tipo de sustancias químicas es posible lograr un producto final
bastante resistente a las amenazas corrosivas presentes en el medio ambiente
EJEMPLOS
Caucho natural
Caucho sintético
Neopreno
Una vez sabemos diferenciar los tipos de plasticos que hay nos centraremos en los vehiculos que es lo que realmente nos importa:
Métodos de identificación de elementos plásticos en el automóvil
Para ello utilizaremos el codigo de plasticos
La industria del automóvil ha intorducido un sistema de recuperación que se caracteriza por marcar con un código todas las piezas de plástico.
La marca que identifica el tipo de material utilizado se encuentra en todas las piezas con un peso superior a 50 gramos. Los símbolos pueden colocarse en secuencia horizontal o vertical y cada uno suele estar entre los símbolos ><. Esta simbología viene regulada por la norma ISO 1043 y su equivalente española UNE 53227/92 que permite un reconocimiento del material.
EJEMPLO EN UN VEHÍCULO
Para los materiales con refuerzo, se indican tamnién con una letra el tipo de carga o refuerzo y con una segunda, su forma o presentación. En ocasiones, es posible que aparezca a continuación de esta letra un número que indica el porcentaje de la carga de refuerzo.
Ejemplo:
PE-30 B H 30
PE: Polímero base (PE-Polietileno).
PE: Polímero base (PE-Polietileno).
30: Número de carbonos.
B: Carga de refuerzo (B-Boro).
H: Forma de la carga de refuerzo (H-Fibra cortada).
30: Porcentaje de carga (30%).
En los plásticos termoendurecibles o termoplásticos es posible encontrar otras siglas que indican la forma de transformación del plástico y que no se deben confundir con la identificación de dicho plástico. Las siglas más habituales son:
-BMC: compuesto moldeable a granel.
-SMC: compuesto moldeable en láminas.
H: Forma de la carga de refuerzo (H-Fibra cortada).
30: Porcentaje de carga (30%).
En los plásticos termoendurecibles o termoplásticos es posible encontrar otras siglas que indican la forma de transformación del plástico y que no se deben confundir con la identificación de dicho plástico. Las siglas más habituales son:
-BMC: compuesto moldeable a granel.
-SMC: compuesto moldeable en láminas.
En la reparación de los materiales termoplásticos, es
imprescindible conocer la naturaleza de los mismos, pues las soldaduras deben
se realizadas con el mismo plástico.
Los métodos más utilizados para realizar su identificación
son:
- Rotura/Flexión;
- Pirólisis;
- Sensibilidad a distintos disolventes orgánicos
La primera identificación consistirá en distinguir un
material termoplástico de un termoestable o de un elastómero.
Los elastómeros se identifican fácilmente debido a sus
peculiares características, ya que estos materiales se deforman con facilidad
en cualquier dirección y cuando cesa el esfuerzo que provoca esta deformación
recuperan rápidamente su dimensión o forma inicial
Si una vez tenemos la pieza no se encuentra el codigo del plastico podremos realizar la siguiente prueba de combustión o ensayo de pirólisis, que consiste en someter una cantidad del material plástico a la acción de una llama y, en función de su comportamiento, identificar el polímero base.
Es un procedimiento fácil y rápido, que consiste en identificar el plástico basándose en el análisis de la combustión de un trozo de material extraído del elemento a reparar
- Extraer la muestra necesaria de una parte no vista del elemento a reparar.
- Limpiar el trozo extrído.
- Prender el extremo del trozo con una llama limpia.
- Observar las características de la combustión.
- Extraer la muestra necesaria de una parte no vista del elemento a reparar.
- Limpiar el trozo extrído.
- Prender el extremo del trozo con una llama limpia.
- Observar las características de la combustión.
Otra forma de identificar los plasticos es viendo su solubilidad en solventes:
Si un plástico es humedecido con un disolvente fuerte (como
la acetona) se puede distinguir una diferencia clara entre materiales amorfos y
semicristalinos. Los semicristralinos suelen ser generalmente insensible a los
disolventes y si se deja en contacto con ellos durante un corto periodo de
tiempo prácticamente no habría ninguna marca. La mayoría de los plásticos
amorfos sin embargo, se empiezan a disolver al poco rato de estar en contacto y
aparecen grietas superficiales rápidamente.
La solubilidad de un polímero varía en función de su
estructura química y del peso molecular, siendo más fácilmente solubles las
fracciones de bajo peso molecular. Por tanto no es extraño que durante un
proceso de disolución o de extracción de los aditivos se disuelvan las
fracciones más ligeras del polímeros, quedando insolubles las de alto peso
molecular.
Dado el alto peso molecular de los polímeros es necesario
trocear la muestra lo más finamente posible. En caso de que la muestra sea
difícil de cortar se puede congelar con nieve carbónica o nitrógeno líquido,
con lo que pasará a estado vítreo, siendo más frágil y fácil de cortar.
Una vez triturada la muestra, se introduce en un tubo de
ensayo con el disolvente agitándolo continuamente durante un tiempo prolongado
(puede llegar a ser días).
El polímero puede bien disolverse, bien permanecer
inalterado o bien permanecer hinchado formando un gel. En caso de existir duda
sobre si se ha disuelto, se deberá poner la disolución filtrada sobre un
cristal y evaporar el disolvente par determinar si ha quedado algún residuo.
Entre los numerosos disolventes de plásticos, los más
ampliamente utilizados son benceno, tetrahidrofurano, dimetilformamida,
dietiléter, acetona y ácido fórmico. En ciertos casos se suele utilizar
cloroetileno, acetato de etilo, etanol, metanol, tolueno, hidrocarburos e
incluso ácidos o bases.
PROCEDIMIENTO
Para determinar la solubilidad, se añade aproximadamente 0,5
g de plástico finamente dividido a un tubo de ensayo y se observa el posible
hinchamiento. Se puede dejar entre 24 y 48 horas y volver a observar.Si es
necesario, se caliente suavemente el tubo de ensayo con agitación constante.
Esta operación puede hacerse con mechero Bunsen pero es preferible hacerlo en
un baño de agua. Debe tenerse mucho cuidado e impedir la ebullición repentina y
la proyección del producto fuera del tubo de ensayo, ya que muchos disolventes
orgánicos o sus vapores son inflamables.
Termo-plásticos Solubles (con algunas excepciones) en
ciertos disolventes orgánicos, normalmente después de un hinchamiento inicial.
Termoestables (después del procesado) Insolubles, no se
hinchan a lo sumo ligeramente.
Elastómeros Insolubles,
pero suelen hincharse.
REPARACION DE ELEMENTOS TERMOPLASTICOS
REPARACION MEDIANTE SOLDADURA:
REPARACION MEDIANTE ADHESIVOS
La reparación por adhesivos consiste en unir las superficies
mediante la aplicación de un adhesivo con afinidad a los sustratos, de forma
que se produce su anclaje a las superficies. En esta reparación el aspecto
fundamental es la idoneidad del adhesivo utilizado, así como la preparación de
las superficies a unir, ya que los plásticos son materiales de baja tensión
superficial y por lo tanto de difícil pegado. Los sistemas de reparación del
mercado suelen llevar varios adhesivos para adaptarse mejor a cada tipo de
sustrato y a los diferentes grados de rigidez que pueden presentar los
materiales. Para que la unión mantenga cierta continuidad, el adhesivo ha de
tener una rigidez lo más parecida posible al sustrato que está uniendo. Los
adhesivos suelen ser en base a poliuretano, a resinas de epoxi, o de poliéster,
y junto a ellos los fabricantes suelen suministrar unos productos específicos
para plásticos, limpiadores e imprimaciones, que se utilizan para mejorar la
adhesión a los sustratos. Los componentes básicos del equipo de reparación por
adhesivos lo forman el adhesivo y productos complementarios, más un taladro con
broca y fresa, lijadora y espátulas para la aplicación de los adhesivos. La
ventaja de este método es su versatilidad, pudiéndose utilizar para todos los
tipos de plásticos, termoplásticos, termoestables y elastómeros.
REPARACION MEDIANTE GRAPADO
El equipo de soldeo de grapas, es un sistema que mediante resistencia térmica funde diferentes grapas metálicas en la zona a reparar del plástico, no siendo necesario identificar el tipo de plástico que se quiere reparar.
La grapa metálica se calienta por el efecto de la resistencia eléctrica que opone al paso de la corriente de la pistola y mediante una suave y controlada presión, que se realiza empujando la pistola, se provoca que la grapa se introduzca en el interior de la zona dañada del plástico, en la fisura, consiguiendo que la zona quede más reforzada. Se pueden colocar grapas de diferentes tipos y grosores y en cantidad determinada, según el daño que presente la pieza.
La grapa metálica, durante la fase de soldadura, puede llegar a alcanzar una temperatura cercana a los 500ºC, por ello es conveniente utilizar guantes de protección durante el trabajo.
La grapa metálica se calienta por el efecto de la resistencia eléctrica que opone al paso de la corriente de la pistola y mediante una suave y controlada presión, que se realiza empujando la pistola, se provoca que la grapa se introduzca en el interior de la zona dañada del plástico, en la fisura, consiguiendo que la zona quede más reforzada. Se pueden colocar grapas de diferentes tipos y grosores y en cantidad determinada, según el daño que presente la pieza.
La grapa metálica, durante la fase de soldadura, puede llegar a alcanzar una temperatura cercana a los 500ºC, por ello es conveniente utilizar guantes de protección durante el trabajo.
PRACTICA REALIZADA EN CLASE
Nota aclaratoria esta entrada pueden faltar algunos pequeños detalles pero se hizo en su día y no se ha vuelto a tocar puesto que no tenia fecha final de entrega pero yo he decidido subir lo que tengo hecho porque todo suma........... un saludo
y hasta aqui hemos llegado bloggers el curso toca a su fin ahora no queda mas que cruzar los dedos y ver que nos deparan las notas, crucen los dedos
Nota aclaratoria esta entrada pueden faltar algunos pequeños detalles pero se hizo en su día y no se ha vuelto a tocar puesto que no tenia fecha final de entrega pero yo he decidido subir lo que tengo hecho porque todo suma........... un saludo
y hasta aqui hemos llegado bloggers el curso toca a su fin ahora no queda mas que cruzar los dedos y ver que nos deparan las notas, crucen los dedos
