Equipo 1

INSTITUTO TECNOLOGICO DE APIZACO ING. MECATRÓNICA PROCESOS DEFABRICACION EQUIPO No. 1 Ulises Sánchez Osorno Julio cesar Zepeda cabrera Benito Juárez valencia MARIN BAUSTISTA OSCAR CUESTIONARIO DE LA SEXTA UNIDAD AULA: D3 1 DE DICIEMBRE DEL 2009

1.- Que son los polímeros?

Compuesto de varias partes y se emplea para designar las grandes moléculas o macromoléculas (elevadas de peso molecular) constituida por una cadena o una red de unidades repetitivas (monómero).El número de unidades que se repiten en una molécula grande se llama grado de polimerización. En la mayoría de las sustancias orgánicas presente en la materia viva, como las proteínas, la madera, la quitina, el caucho y las resinas, son polímeros, también lo son muchas materias sintéticas como los plásticos, las fibras (nylon y rayón), los adhesivos, el vidrio y las porcelanas. Los polímeros son macromoléculas (generalmente orgánicas) formadas por la unión de moléculas más pequeñas llamadas monómeras. La materia esta formada por moléculas que pueden ser de tamaño normal o moléculas gigantes llamadas polímeros. Los polímeros se producen por la unión de cientos de miles de moléculas pequeñas denominadas monómeros que forman enormes cadenas de las formas más diversas. Algunas parecen fideos, otras tienen ramificaciones. Algunas más se asemejan a las escaleras de mano y otras son como redes tridimensionales. Existen polímeros naturales como el algodón, formado por fibras de celulosas. La celulosa se encuentra en la madera y en los tallos de muchas plantas, y se emplean para hacer telas y papel. La seda y la lana son otros ejemplos. El hule de los árboles de hevea y de los arbustos de Guayule, son también polímeros naturales importantes. Sin embargo, la mayor parte de los polímeros que usamos en nuestra vida diaria son materiales sintéticos con propiedades y aplicaciones variadas. Lo que distingue a los polímeros de los materiales constituídos por moléculas de tamaño normal son sus propiedades mecánicas. En general, los polímeros tienen una excelente resistencia mecánica debido a que las grandes cadenas poliméricas se atraen. Las fuerzas de atracción intermoleculares dependen de la composición química del polímero y pueden ser de varias clases. 2.- Que son Copolimeros y Termopolímeros?

Un copolímero es una macromolécula compuesta por dos o más unidades repetitivas distintas, que se pueden unir de diferentes formas por medio de enlaces químicos. 1. Termopolímeros: Pueden ser moldeados cuando son calentados. Ejemplo Polipropileno, polietileno, poliestireno, etc. Copolímeros

Copolímero de estireno-acrilonitrilo en los que el contenido de estireno varía entre un 65 y 80%. Estos materiales tienen buena resistencia a los aceites lubricantes, a las grasas y a las gasolinas. Asimismo, tiene mejores propiedades de impacto, tensión y flexión, que los homopolímeros del estireno. Los copolímeros son transparentes, pero con un ligero color amarillo que se vuelve más oscuro a medida que aumenta el contenido en acrilonitrilo. Al mismo tiempo mejora la resistencia química, la resistencia al agrietamiento ambiental y la resistencia térmica al aumentar el porcentaje en acrilonitrilo. Se lo emplea en grandes cantidades en la industria alimenticia. los copolímeros con 30% estireno y 70% acrilonitrilo, son excelentes barreras contra el oxígeno, el CO2 y la humedad. ABS

3.- Escribe una definición amplia de la Polimerización?

Es un proceso por el cual los monómeros se unen para formar un polímero. Existen dos procesos dos procesos para la obtención de polímeros. Estos son: *Polimerización por adición: Se produce entre dos monómeros de doble o triple enlace mediante un catalizador, no incluye la eliminación o separación de otra sustancia. Implica siempre la ruptura y/o apertura de una unión del monómero, esto permite la organización de los enlaces y la unión de los monómeros. Por ejemplo: El polietileno se forma por la unión de gran número de moléculas de etileno etanol en presencia de un iniciador peróxido de hidrógeno. 1- Esta relación se inicia con la ruptura hemolítica (enlace) el H2 O2 y la formación de 2 radicales O H. 2- El radical ataca a uno de los carbonos del etileno, rompe el doble enlace y genera un nuevo radical libre, que ataca a otra molécula de etileno, forma un nuevo radical y sucesivamente. 3- Finaliza con la unión de los radicales. *Polimerización por condensación: Son aquellos en los que la reacción tiene lugar entre grupos funcionales reactivos presentes en los monómeros para darle continuidad a la cadena produciendo pérdidas de moléculas pequeñas como H20, alcohol, etc. Fórmula general: R - COOH - R' - OH R - CO - OR' + H20

Formación de poliésteres, poliamidas, por eliminación de H20 o alcoholes, las moléculas vi. funcionales, como ácidos dicarbónicos ó amónico carboxílicos glicoles diaminas, el di ésteres y ácidos di carboxílicos (poli condensación del tipo poliéster y poliamida) Es utilizada para envases descartables.

Polietilenos: Baja densidad, flexibilidad y transparencias. -Usos: Debido a su gran resistencia química, costo bajo, se utiliza en bolsas transparentes, jugueterías y tuberías de gas. Poliéster: Estos polímeros resultan de la condensación d un ácido di funcional y un alcohol di ó tri funcional y según las materias primas, la temperatura. Dan estructuras lineales bastantes cristalinas, ablandamiento y son tema plástico o estructura entrecruzadas termomígidas. Obtención Se lo utiliza en fibras textiles con mucha resistencia, películas para grabar, botellas reutilizantes, etc. Polipropileno: Es un polímero de adición obtenido por la polimerización del polipropileno, CH2 = CH - CH 3 en presencia de (-CH2 - CHCH3 - CH2 - CHCH3 - CH2 -) n. Se utiliza como protección anticorrosiva externa y aislamiento térmico de tuberías de acero. Por su elevada resistencia mecánica d impermeabilidad resulta adecuado para una amplia gama de productos. No es soluble en H2O, es resistente a ésta, resiste a los agentes químicos, tiene una alta reactividad eléctrica, por ello se lo utiliza como aislante de conductores eléctricos. Métodos de polimerización • • •

Masa Solución Emulsión

•

Suspensión

Polimerización en masa: el monómero (líquido o gaseoso) y el catalizador se inyecta dentro del reactor o del molde y se calienta para iniciar la reacción. Mientras avanza se genera una gran cantidad de calor que se esparce a través del polímero. El molde se refrigera, obteniéndose así el producto final. * Polimerización en fase gaseosa a presión normal: el procedimiento más importante es el etileno y tienen presiones elevadas a 300 atmósferas y sus temperaturas son de 150°C a 250 °C. * Polimerización de uno o más monómeros en fases líquidas puras: se utiliza el vinilo para obtener trozos grandes. Por ejemplo lentes, etc. También en la formación de poliésteres y poliamidas, etc. Poliamidas Estos termoplásticos resultan de la condensación de ácidos disfuncionales con amidas disfuncionales. Estas son lineales la mayoría. Se obtiene a partir de un solo monómero bifuncional un caso común es la poliamida 6, derivada de ácido 6-aminohexanoico. Son lineales de ramificación, por lo cual, puede establecerse enlaces puente hidrógeno entre cadenas vecinas las poliamidas presentan estructura altamente cristalinas, por lo general tienen una temperatura de ablandamiento alto. Usos: son utilizadas para fabricar poleas y engranajes; también permite confeccionar fibras textiles. Polimerización en solución: tanto el monómero como el catalizador se disuelven dentro de un reactor donde se agita y se refrigera. Si el polímero es soluble en el solvente, este se lo emplea en la solución directa como en el caso de barnices. Generalmente el polímero no es soluble, se separa por filtración y se lo seca. Esto permite controlar la temperatura de la reacción, pero el solvente no permite obtener un producto de masa molecular alta, este solvente actúa como agente para terminar la etapa. Por ejemplo el cloruro de vinilo. Polimerización en emulsión: el monómero y el iniciador se agitan en agua con el agregado de un agente emulsionante, a partir de esto se consigue el control de la temperatura de la reacción. Se logra el producto de masa molecular alta. El polímero obtenido queda impurificado por la presencia de diferentes ingredientes empleados en la polimerización: emulsionante, reguladores de PH, estabilizadores, etc.

En el caso de polímero o copolímero se obtiene en forma de látex que se usa para coagular por la adición de ácidos o sales. En la mayoría de los polímeros y los copolímeros parecidos al caucho y algunos plásticos que se produce por este método. Por ejemplo el policloruro de vinilo.

Copolímeros de Butadieno Lo más importante son el butadieno - estireno y butadieno-acrilonitrilo. En los copolímeros se utiliza el método de emulsión por ser la más importante en la práctica industrial. La reacción procede por el mecanismo de radicales libes, con un iniciador de óxido reducción y un moderador (dodecil mercaptano). Al obtener doble ligadura se puede obtener estructura reticulares, esto permite mejorar la resistencia al degaste y a temperaturas elevadas, incrementando la dureza. La estructura de este tipo se obtiene por el agregado se azufre y por el calentamiento, que se denomina proceso de vulcanización. Polimerización en suspensión: tienen el mismo método que la emulsión. El iniciador es insoluble en agua pero soluble en el monómero. Por medio de agitación se logra formar gotas de monómeros dispersos en la fase acuosa donde produce la polimerización. Cuando está formado el monómero precipita en limpio. Por ejemplo el estireno y otros se polimerizan para obtener gránulos de tamaño para el modelo de inyección y compresión. Policloruro de vinilo Esta se efectúa por los métodos de emulsión y suspensión. En emulsión es continuo y se obtienen homopolímero y copolímero con acetato de vinilo. Se preparan soluciones acuosas, agregando estabilizadores y actúan catalizadores en la reacción. Luego se mezclan con el cloruro de vinilo produciéndose así el látex1. Termopolímeros: Pueden ser moldeados cuando son calentados. Ejemplo polipropileno, polietileno, poliestireno, etc. Polimerización es un proceso químico por el que los reactivos, monómeros (compuestos de bajo peso molecular) se agrupan químicamente entre sí, dando lugar a una molécula de gran peso, llamada polímero, bien una cadena lineal o una macromolécula tridimensional. Proceso químico por el cual mediante el calor, la luz o un catalizador se unen varias moléculas de un compuesto para formar una cadena de múltiples eslabones de estas y obtener una macromolécula. . Los copolímeros son

transparentes, pero con un ligero color amarillo que se vuelve más oscuro a medida que aumenta el contenido en acrilonitrilo. Al mismo tiempo mejora la resistencia química, la resistencia al agrietamiento ambiental y la resistencia térmica al aimentar el porcentaje en acrilonitrilo

4.- Describe la Polimerización en Escala Industrial?

Una parte de esto son Polímeros sintéticos en escala industrial se emplean principalmente las siguientes reacciones: 1. Polimerización de adición, por ejemplo polietileno y cloruro de vinilo. 2. Poliadición, por ejemplo poliuretanos 3. Policondensación, por ejemplo resinas fenol-formaldehído, ureaformaldehído. Las reacciones 1 y 2 transcurren sin separación de subproductos; en 3 se forman, además otras sustancias volátiles. Las reacciones transcurren desarrollando considerables cantidades de calor (exotérmicas); en general se inician por acción de catalizadores. Los procedimientos que pueden efectuarse son:

1) Polimerización de adición a) Polimerización en bloque Se parte de un monómero puro no diluido, que se transforma lentamente en el polímero sólido. El proceso es difícil de conducir porque a causa de la creciente viscosidad que la masa va adquiriendo durante el proceso resulta cada vez más desigual la distribución de temperaturas. Debido a que las reacciones de polimerización son exotérmicas y como consecuencia de la baja conductividad de los polímeros existe un riesgo de sobrecalentamiento de modo que la reacción salga de control. • Este procedimiento se emplea para la fabricación de polímeros puros sólidos (poliestirol, vidrios acrílicos, etc.) y cuando pueden fracasar otros métodos, por ejemplo, éteres de polivinilo.

b) Polimerización en solución En esta polimerización se diluye el monómero con disolventes en los cuales también se disuelve el polímero. Empleando un disolvente adecuado se evita loe problemas derivados de la reacción exotérmica de polimerización, aunque por otra parte crea el problema de la separación posterior del disolvente. c) polimerización en suspensión: Este método también disminuye el problema de la eliminación del calor durante la polimerización. El monómero se agita vigorosamente en agua para formar gotas de pequeño tamaño. Para evitar que las gotas se unan entre sí se emplean agentes de suspensión tales como talco, alcohol polivinílico y gelatina, con objeto de formar un recubrimiento protector de las gotas. Se emplea un iniciador soluble en el monómero, obteniéndose el polímero en forma de pequeñas perlas libres de contaminación de los otros productos empleados en la polimerización. d) Polimerización en emulsión Se emplea además de agua, que sirve de medio, un emulsionante de tipo jabonoso y un sistema iniciador soluble en agua. La reacción se realiza en un reactor en el que se agita convenientemente la mezcla de reacción formada por monómero, agua, iniciador, jabón y otros componentes. El monómero se encuentra disuelto dentro de las micelas del jabón y formando gotas rodeadas de moléculas de emulsionantes. Estos polímeros son de grano muy fino. Además puede controlarse bien técnicamente debido a que la dispersión del plástico se mantiene escasamente viscosa. Los productos contienen residuos de emulsionante que pueden afectar las propiedades eléctricas y la transparencia. 2) Poliadición En esta polimerización pueden asociarse macromoléculas mediante la acción de distintos grupos químicos. Los productos iniciales pueden ser moléculas algo mayores obtenidas por reacciones previas. En la poliadición se tiene la posibilidad de dirigir, según los casos, la estructura délas macromoléculas y con ello las propiedades, mediante la selección de los productos preliminares con estructuras variadas. 3) policondensación Es el procedimiento clásico para la fabricación de resinas solidificables, por ejemplo para resinas fenólicas.

Otro procedimiento es la esterificación, por una parte, de productos preliminares, con varios grupos alcohólicos, y por la otra, con varios grupos ácidos (resinas alquídicas, poliésteres no saturados) En la policondensación se asocian distintas moléculas que poseen grupos reactivos en varias posiciones, realizándose el proceso con separación de agua, amoníaco u otras sustancias volátiles.

5.- Como defines la temperatura de transición vítrea?

La Temperatura de transición vítrea (Tg) es la temperatura a la que se da una seudotransición termodinámica en materiales vítreos, por lo que se encuentra en vidrios, polímeros y otros materiales inorgánicos amorfos. Esto quiere decir que, termodinámicamente hablando, no es propiamente una transición. La Tg se puede entender de forma bastante simple cuando se entiende que en esa temperatura el polímero deja de ser rígido y comienza a ser ahulado o blando. Se entiende que es un punto intermedio de temperatura entre el estado fundido y el estado rígido del material. El estudio de Tg es más complejo en el caso de polímeros que en de cualquier otro material de moléculas pequeñas. Arriba de la Tg los enlaces secundarios de las moléculas son mucho más débiles que el movimiento térmico de las mismas, por ello el polímero se torna ahulado y adquiere cierta elasticidad y capacidad de deformación plástica sin fractura. Este comportamiento es específico de polímeros termoplásticos y no ocurre en polímeros termoestables.

Tg de polímeros comunes Polímero

Tg en °C

Tm en °C

ABS

110

190

Poliacetal

-85

175

Nylon 6

50

225

Nylon 6,6

50

260

Nylon 6,10

40

215

Nylon 11

45

185

Poliacrilonitrilo

87

320

Polibutadieno

-121

-

Policarbonato

152

225

Policloruro de vinilideno

-20

215

Policloruro de vinilo

80

205

Poliestireno táctico

100

235

Poliéter

-

235

Polietileno PEAD

-35 - -120

135

Polietileno PEBD

-35 - -120

105

Politereftalato de etileno (PET) 80

265

Polimetilmetacrilato

60

165

Polipropileno

-15 - -25

160

6.- Que son los Polímeros cristalinos y amorfos?

En los sólidos cristalinos, las moléculas se encuentran ordenadas en las tres dimensiones. Esto es lo que se llama ordenamiento periódico y lo pueden tener los sólidos cristalinos constituidos por moléculas pequeñas. En el caso de los polímeros, las cadenas son muy largas y fácilmente se enmarañan y a demás, en el estado fundido se mueven en un medio muy viscoso, así que no puede esperarse en ellos un orden tan perfecto, pero de todas maneras, algunos polímeros exhiben ordenamiento parcial en regiones llamadas cristalitos. Una sola macromolécula no cabrá en uno de esos cristalitos, así que se dobla sobre ella misma y a demás puede extenderse a lo largo de varios cristalitos.

Se distinguen regiones de dos clases: las cristalinas, en la que las cadenas dobladas varias veces en zigzag están alineadas formando las agrupaciones llamadas cristalitos; y otras regiones amorfas, en la que las cadenas se enmarañan en un completo desorden. La proporción o porcentaje de zonas cristalinas puede ser muy alta, como en el polietileno, en el nylon y en la celulosa. En esos casos puede considerarse que el material contiene una sola fase, que es cristalina, aunque con muchos defectos. En otros polímeros, como el PVC, el grado de cristalinidad es mucho menor y es más razonable considerarlo como sistemas de dos fases, una ordenada, cristalina, embebida en una matriz amorfa.

Finalmente hay otros polímeros totalmente amorfos, como es el caso del poliestireno atáctico. El grado de cristalinidad de los polímeros, que por su estructura regular y por la flexibilidad de sus cadenas tienen mayor tendencia a cristalizar, depende de las condiciones de la cristalización. Si el polímero cristaliza a partir del material fundido, habrá más imperfecciones porque las cadenas se enredan y el medio es muy viscoso, lo cual dificulta el ordenamiento de ellas. En cambio, si el polímero cristaliza de una solución diluida, es posible obtener cristales aislados, con estructuras bien definidas como en el caso del polietileno, de donde se distinguen las llamadas lamelas formada por cadenas dobladas muchas veces sobre sí mismas. En estos casos, si la solución contiene menos de 0,1 % de polímero, la posibilidad de que una misma cadena quede incorporada a varios cristales se reduce o se elimina. La cristalización a partir del polímero fundido conduce a la situación descripta anteriormente, en la que se tendrán dos fases: cristalina y amorfa, con algunas cadenas participando en varios cristalitos, actuando como moléculas conectoras. También es frecuente que los cristalitos mismos se agrupen radicalmente a partir de un punto de nucleación y crezcan en él en forma radical, formando esferulitos. Un enfriamiento muy rápido puede reducir considerablemente el grado de cristalinidad. Los cristalitos también pueden agruparse de otras maneras, generando fibrillas; la formación de fibrillas en lugar de esferulitos, dependerá de factores tales como la flexibilidad de la cadena y las interacciones entre ellas, el peso molecular del polímero, la velocidad del enfriamiento y en muchos casos del tipo de esfuerzo del cual se somete al material durante el procesamiento. Los cristales fibrilares pueden producirse en los procesos de inyección o de extrusión, o durante el proceso de estirado de algunos materiales que se emplean en la industria textil (nylon y poliésteres). La palabra polímeros significa compuesto de varias partes y se emplea para designar las grandes moléculas o macromoléculas (elevadas de peso molecular) constituida por una cadena o una red de unidades repetitivas (monómero). El número de unidades que se repiten en una molécula grande se llama grado de polimerización. .

7.- Escribe 10 ejemplos de Polímeros 1.-Polietileno

Estructura química del polietileno, a veces representada sólo como (CH2-CH2)n El polietileno (PE) es químicamente el polímero más simple. Se representa con su unidad repetitiva (CH2-CH2)n. Por su alta producción mundial (aproximadamente 60 millones de toneladas son producidas anualmente (2005) alrededor del mundo) es también el más barato, siendo uno de los plásticos más comunes. Es químicamente inerte. Se obtiene de la polimerización del etileno (de fórmula química CH2=CH2 y llamado eteno por la IUPAC), del que deriva su nombre. Este polímero puede ser producido por diferentes reacciones de polimerización, como por ejemplo: Polimerización por radicales libres, polimerización aniónica, polimerización por coordinación de iones o polimerización catiónica. Cada uno de estos mecanismos de reacción produce un tipo diferente de polietileno. Es un polímero de cadena lineal no ramificada. Aunque las ramificaciones son comunes en los productos comerciales. Las cadenas de polietileno se disponen bajo la temperatura de reblandecimiento Tg en regiones amorfas y semicristalinas.

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Bolsas de todo tipo: supermercados, boutiques, panificación, congelados, industriales, etc.; Películas para agro; Recubrimiento de acequias; Envasado automático de alimentos y productos industriales: leche, agua, plásticos, etc.; Stretch film; Base para pañales desechables; Bolsas para suero; Contenedores herméticos domésticos; Bazar; Tubos y pomos: cosméticos, medicamentos y alimentos; Tuberías para riego. Envases para: detergentes, lejía, aceites automotor, champú, lácteos; Bolsas para supermercados; Bazar y menaje;

o o o o o o o o

o

Cajones para pescados, gaseosas, cervezas; Envases para pintura, helados, aceites; Tambores; Tuberías para gas, telefonía, agua potable, minería, láminas de drenaje y uso sanitario; Macetas; Bolsas tejidas; Guías de cadena, piezas mecánicas. También se usa para recubrir lagunas, canales, fosas de neutralización, contra tanques, tanques de agua, plantas de tratamiento de aguas, lagos artificiales, canalones de lámina, etc.. Explora Dome.

2.-Polipropileno

El Polipropileno es un termoplástico que es obtenido por la polimerización del propileno, subproducto gaseoso de la refinación del petróleo, en presencia de un catalizador, bajo un cuidadoso control de temperatura y presión. El Polipropileno se puede clasificar en tres tipos: homopolímero, copolímero rándom y copolímero de alto impacto, los cuales pueden ser modificados y adaptados para determinados usos, a través de múltiples técnicas de aditivación.

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Optima relación costo/beneficio Versatilidad: compatible con la mayoría de las técnicas de procesamiento existentes y usado en diferentes aplicaciones

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comerciales, como, packaging, industria automotriz, textiles, menaje, medicina, tuberías, etc. Buena procesabilidad: es el material plástico de menor peso especifico (0,9 g/cm3), lo que implica que se requiere de una menor cantidad para la obtención de un producto terminado Propiedades mecánicas: el polipropileno logra alcanzar buen balance rigidez/impacto. Propiedades químicas: presenta excelente resistencia química a solventes comunes Material con memoria: que permite ser utilizado en aplicaciones que requieren efectos "bisagras" Buena estabilidad dimensional a altas temperaturas: es la más alta de las poliolefinas (150°C), lo que permite se utilizado en procesos de llenado en caliente Barrera al vapor de agua: evita el traspaso de humedad, lo cual puede ser utilizado para la protección de diversos alimentos Buenas propiedades organolépticas: lo que permite tener contacto con alimentos Buena transparencia: es mayor que la de las otras poliolefinas Buena resistencia a la esterilización y radiación

3.-Poliuretano

El poliuretano es una espuma que se forma mediante una polimerizacion de uretano, a esta se le conoce como espuma de poliuretano, esta reaccion se forma por la reaccion quimica de dos compuestos , un isocianato y un poliol esta reaccion libera gases que son los que forman las burbujas y da como resultado la espuma que ya conocemos.

VENTAJAS DEL POLIURETANO • • • • • • •

RIGIDEZ ESTRUCTURAL EXCELENTE RELACION PRECIO / AISLAMIENTO PROLONGACION DE LA VIDA UTIL DE LAS CUBIERTA GRAN ADHERENCIA SOBRE CUALQUIER SUPERFICIE AMORTIGUA LAS VIBRACIONES TRAE COMO CONSECUENTCIA UN GRAN AHORRO EN ENERGIA TANTO EN REFRIGERAR COMO EN CALEFACCION ELIMINA LOS TRONIDOS POR CAMBIOS DE TEMPERATURA DE LA PLACA.

4.-Cloruro de polivinilo Poli(cloruro de vinilo) (PVC)

Este polímero se obtiene polimerizando el cloruro de vinilo. Existen dos tipos de cloruro de polivinilo, el flexible y el rígido. Ambos tienen alta resistencia a la abrasión y a los productos químicos. Pueden estirarse hasta 4 veces y se suele copolimerizar con otros monómeros para modificar y mejorar la calidad de la resina. Las resinas de PVC casi nunca se usan solas, sino que se mezclan con diferentes aditivos.

El PVC flexible se destina para hacer manteles, cortinas para baño, muebles, alambres y cables eléctricos; El PVC rígido se usa en la fabricación de tuberías para riego, juntas, techado y botellas.

5.-Poliestireno

El poliestireno (PS) es un polímero termoplástico que se obtiene de la polimerización del estireno. Existen cuatro tipos principales: el PS cristal, que es transparente, rígido y quebradizo; el poliestireno de alto impacto, resistente y opaco, el poliestireno expandido, muy ligero, y el poliestireno extrusionado, similar al expandido pero más denso e impermeable. Las aplicaciones principales del PS choque y el PS cristal son la fabricación de envases mediante extrusión-termoformado, y de objetos diversos mediante moldeo por inyección. Las formas expandida y extruida se emplean principalmente como aislantes térmicos en construcción. La primera producción industrial de poliestireno cristal fue realizada por BASF, en Alemania, en 1930. El PS expandido y el PS choque fueron inventados en las décadas siguientes. Desde entonces los procesos de producción han sido mejorados sustancialmente y el poliestireno ha dado lugar a una industria sólidamente establecida. Con una demanda mundial de unos 13 millones de toneladas al año (dato de 2000), el poliestireno es hoy el cuarto plástico más consumido, por detrás del polietileno, el polipropileno y el PVC.[1] ]

Fragmento de poliestireno expandido.

Estructura del poliestireno cristal Peso molecular

Las unidades repetitivas de estireno conforman el polímero Aplicaciones Las ventajas principales del poliestireno son su facilidad de uso y su costo relativamente bajo. Sus principales desventajas son su baja resistencia a la alta temperatura (se deforma a menos de 100ºC, excepto en el caso del poliestireno sindiotáctico) y su resistencia mecánica modesta. Estas ventajas y desventajas determinan las aplicaciones de los distintos tipos de poliestireno. •

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El poliestireno choque se utiliza principalmente en la fabricación de objetos mediante moldeo por inyección. Algunos ejemplos: carcasas de televisores, impresoras, puertas e interiores de frigoríficos, maquinillas de afeitar desechables, juguetes. Según las aplicaciones se le pueden añadir aditivos como por ejemplo sustancias ignífugas o colorantes. El poliestireno cristal se utiliza también en moldeo por inyección allí donde la transparencia y el bajo coste son importantes. Ejemplos: cajas de CD, perchas, cajas para huevos. Otra aplicación muy importante es en la producción de espumas rígidas, denominadas a veces "poliestireno extruido" o XPS, a no confundir con el poliestireno expandido EPS. Estas espumas XPS se utilizan por ejemplo para las bandejas de carne de los supermercados, así como en la construcción. En Europa, la mayor aplicación del poliestireno es la elaboración de envases desechables mediante extrusión-termoformado. En estos casos se suele utilizar una mezcla de choque y de cristal, en proporción variable según se desee privilegiar la resistencia mecánica o la transparencia. Un mercado de especial importancia es el de los envases de productos lácteos, que aprovechan una propiedad casi exclusiva del poliestireno: su secabilidad. Es esto lo que permite separar un yogur de otro con un simple movimiento de la mano. La forma expandida (poliestireno expandido) se utiliza como aislante térmico y acústico y es ampliamente conocido bajo diversas marcas comerciales (Poliexpan, Telgopor, Emmedue, etc.). Por sus propiedades, también se emplea en diversos casos en la indumentaria deportiva, por ejemplo, por tener la propiedad de flotar en agua, se usa en la fabricación de chalecos salvavidas y otros artículos para los deportes acuáticos; o por sus propiedades ligeras y amortiguadoras, se usa en la fabricación de cascos de ciclismo.

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Este material también se utiliza como aglutinante en ciertos explosivos como el RDX y en el Napalm (por ejemplo en el MK77). La forma extruida (poliestireno extruido) se emplea como aislamiento térmico en suelos, debido a su mayor resistencia mecánica, y también como alma en paneles sandwich de fachada. Pero su uso más específico es el de aislante térmico en cubiertas invertidas, donde el aislamiento térmico se coloca encima del impermeabilizante, protegiéndolo de las inclemencias del tiempo y alargando su vida útil.

En el mundo anglosajón, se confunde muchas veces este material con su marca más popular: Styrofoam. Aplicaciones del poliestireno

Envase de yogur fabricado mediante extrusión termoformado de una mezcla de poliestireno choque y cristal.

Recipiente para comidas.

Caja de CD fabricada mediante moldeoCuchilla de afeitar por inyección. La de poliestireno parte choque fabricada transparente es mediante moldeo de poliestireno por inyección. cristal y la opaca de poliestireno choque.

Embalaje de poliestireno expandido.

6.-Poliacrilato de metilo

7.-Polimetacrilato de metilo

8.-poli(4,4’-isopropilidendifenol carbonato (lexan)

9.-Polioximetileno

Polioximetileno-POM(Polyoxymethylene) Fórmula: (CH2O)n Características del polioximetileno-POM(Polyoxymethylene): -Poco cambio de intensidad de impacto en la temperatura de -40℃ a 110℃ -Alta rigidez y resistencia mecánica -Buena resistencia a la fatiga -Poca influencia para la performance mecánica por la humedad del aire

-Buena estabilidad para el tamaño -Resistente a la mayoría de agentes orgánicos, alcalinos y ácidos de PH>4 -Buena antierosión -Bajo coeficiente de fricción -Buena anti-curvatura bajo temperaturas altas -Buena performance eléctrica, poca influencia por la temperatura y humedad del medio ambiente -Buena resistencia al agua, bacterias y hongos

10.-Nylon En otros polímeros, como el PVC, el grado de cristalinidad es mucho menor y es más razonable considerarlo como sistemas de dos fases, una ordenada, cristalina, embebida en una matriz amorfa. Finalmente hay otros polímeros totalmente amorfos, como es el caso del poliestireno atáctico. El grado de cristalinidad de los polímeros, que por su estructura regular y por la flexibilidad de sus cadenas tienen mayor tendencia a cristalizar, depende de las condiciones de la cristalización. Si el polímero cristaliza a partir del material fundido, habrá más imperfecciones porque las cadenas se enredan y el medio es muy viscoso, lo cual dificulta el ordenamiento de ellas. En cambio, si el polímero cristaliza de una solución diluida, es posible obtener cristales aislados, con estructuras bien definidas como en el caso del polietileno, de donde se distinguen las llamadas lamelas formada por cadenas dobladas muchas veces sobre sí mismas. En estos casos, si la solución contiene menos de 0,1 % de polímero, la posibilidad de que una misma cadena quede incorporada a varios cristales se reduce o se elimina. La cristalización a partir del polímero fundido conduce a la situación descripta anteriormente, en la que se tendrán dos fases: cristalina y amorfa, con algunas cadenas participando en varios cristalitos, actuando como moléculas conectoras. También es frecuente que los cristalitos mismos se agrupen radicalmente a partir de un punto de nucleación y crezcan en él en forma radical, formando esferulitos.

Un enfriamiento muy rápido puede reducir considerablemente el grado de cristalinidad. Los cristalitos también pueden agruparse de otras maneras, generando fibrillas; la formación de fibrillas en lugar de esferulitos, dependerá de factores tales como la flexibilidad de la cadena y las interacciones entre ellas, el peso molecular del polímero, la velocidad del enfriamiento y en muchos casos del tipo de esfuerzo del cual se somete al material durante el procesamiento. Los cristales fibrilares pueden producirse en los procesos de inyección o de extrusión, o durante el proceso de estirado de algunos materiales que se emplean en la industria textil (nylon y poliésteres). La palabra polímeros significa compuesto de varias partes y se emplea para designar las grandes moléculas o macromoléculas (elevadas de peso molecular) constituida por una cadena o una red de unidades repetitivas (monómero). El número de unidades que se repiten en una molécula grande se llama grado de polimerización.

El nylon es un polímero sintético que pertenece al grupo de las poliamidas. Es una fibra manufacturada la cual está formada por repetición de unidades con uniones amida entre ellas. Las sustancias que componen al nylon son poliamidas sintéticas de cadena larga que poseen grupos amida (-CONH-) como parte integral de la cadena polimérica. Existen varias versiones diferentes de Nylons siendo el nylon 6,6 uno de los más conocidos. La regularidad de las uniones amida a lo largo de la cadena determina dos clases de poliamidas:

Distribución de los radicales en las cadenas

Las tipo AB, que tienen todas las uniones amida en la misma orientación a lo largo de la cadena y las tipo AABB donde las uniones amidas alternan en orientación a lo largo de la cadena. Tanto R1 como R2 pueden ser radicales alifáticos, aromáticos o ambos. Las propiedades varían considerablemente cuando tienen más de un 15% de radicales alifáticos. Poli(sulfuro de fenileno)

Otros polímeros

Se ofrecen equipos y tecnología de proceso para la mejora de material reciclado por descontaminación de sus impurezas volátiles y aumento de su peso molecular. Algunos ejemplos son el reciclado de escamas de botellas de PET y COPET. Los equipos y tecnología de proceso se han comercializado para procesos patentados. Algunos ejemplos de polímeros son: • • • • • • • • •

Poli (ketonas) (PEK) Poli (alcohol vinílico) (PVA) Poli (carbonatos) (PC) Poli (tetrafluoroetileno) (PTFE) Celulosas modificadas Poli (sulfuro de fenileno) (PPS) Poli (óxido de fenileno) (PPO) Poli (eterimida) (PEI) Poli (uretanos) (PU)

8.- Qué son los plásticos?

Definiciones de Plásticos en la web: Polímeros orgánicos obtenidos a partir de sustancias naturales o de síntesis química. Son de gran diversidad y elevado número de aplicaciones. Son los materiales que resultan de mezclar uno o más polímeros con varios aditivos que mejoran sus propiedades. Pero el componente principal de un plástico, el que le da nombre y determina sus propiedades es el polímero. Plástico

El término plástico en su significación más general, se aplica a las sustancias de distintas estructuras y naturalezas que carecen de un punto fijo de ebullición y poseen durante un intervalo de temperaturas propiedades de elasticidad y flexibilidad que permiten moldearlas y adaptarlas a diferentes formas y aplicaciones. Sin embargo, en sentido restringido, denota ciertos tipos de materiales sintéticos obtenidos mediante fenómenos de polimerización o multiplicación artificial de los átomos de carbono en las largas cadenas moleculares de compuestos orgánicos derivados del petróleo y otras sustancias naturales.

La palabra plástico se usó originalmente como adjetivo para denotar un cierto grado de movilidad y facilidad para adquirir cierta forma, sentido que se conserva en el término plasticidad.

9.-Describe la polimerización en emulsión?

Polimerización en emulsión. La reacción se realiza también en agua, con peróxidos solubles en agua pero en lugar de agregarle un agente de suspensión como el alcohol polivinílico, se añade un emulsificante, que puede ser un detergente o un jabón. En esas condiciones el monómero se emulsifica, es decir, forma gotitas de un tamaño tan pequeño que ni con un microscopio pueden ser vistas. Estas micro

gotitas quedan estabilizadas por el jabón durante todo el proceso de la polimerización, y acaban formando un látex de aspecto lechoso, del cual se hace precipitar el polímero rompiendo la emulsión. posteriormente se lava, quedando siempre restos de jabón, lo que le imprime características especiales de adsorción de aditivos. En la práctica, los términos “emulsión” o “latex” se usan con frecuencia en lugar del término “dispersión”. Latex: definición histórica, ampliamente utilizada todavía sin una clara diferenciación con respecto a “dispersión”. Emulsión: la definición más exacta es la de dos fases líquidas (un polímero debajo de su Tg (temperatura de transición vítrea no es un líquido en todos los parámetros de su definición, tal como la presión del vapor, no da por resultado un líquido tras la remoción de la fase continua), finamente distribuidas ambas bases una dentro de la otra Las dispersiones son sistemas coloidales estables, definiéndose como tales a aquellos sistemas en los cuales las partículas permanecen dispersas como entidades simples por largos períodos de tiempo. Las dispersiones pueden ser sometidas a condiciones bastante adversas, como ser: adición de electrolitos, congelamiento, elevadas temperaturas, altos esfuerzos de corte, etc. A aquellos sistemas capaces de retener el estado de partículas simples bajo una variedad de condiciones, se los considera coloidalmente estables. Cuando las partículas tienden a asociarse para formar agregados, se considera al sistema coloidalmente estable. Una partícula de polímero coloidal típicamente contendrá un sustancial número de cadenas de polímero dentro de dicha partícula. estas cadenas de polímero dentro de la partícula pueden encontrarse en estado cristalino , amorfo, gomoso o vítreo. El monómero puede ser también retenido por la partícula y, si el polímero es soluble en el monómero, estas sufrirán "hinchamiento” en mayor o menor medida. El estado físico de las partículas puede ser importante en el proceso de secado. Por ejemplo, si las partículas son blandas, la coalescencia de las mismas ocurre con bastante facilidad, dando lugar a la formación de un film continuo, mientras que si se tienen partículas duras, su individualidad es retenida in el estado seco.

Las dispersiones encuentran un amplio campo de aplicación en las industrias del color y de la pintura. Además se han convertido en un factor de importancia en otras aplicaciones, tales como colas y adhesivos, papel y “no-tejidos” (vellón). Incluso han adquirido alguna importancia en las aplicaciones en medicina, tales como ensayos inmunológicos, pruebas de diagnóstico y marcación de células.

10.- Describe en forma detallada las propiedades de los polímeros de ingeniería, apoyándote de graficas y/o figuras?

Propiedades • • •

Fotoconductividad Electrocromismo Fotoluminiscencia (fluorescencia y fosforescencia)

Propiedades eléctricas Los polímeros industriales en general son malos conductores eléctricos, por lo que se emplean masivamente en la industria eléctrica y electrónica como materiales aislantes. Las baquelitas (resinas fenólicas) sustituyeron con ventaja a las porcelanas y el vidrio en el aparellaje de baja tensión hace ya muchos años; termoplásticos como el PVC y los PE, entre otros, se utilizan en la fabricación de cables eléctricos, llegando en la actualidad a tensiones de aplicación superiores a los 20 KV, y casi todas las carcasas de los equipos electrónicos se construyen en termoplásticos de magníficas propiedades mecánicas, además de eléctricas y de gran duración y resistencia al medio ambiente, como son, por ejemplo, las resinas ABS. Para evitar cargas estáticas en aplicaciones que lo requieran, se ha utilizado el uso de antiestáticos que permite en la superficie del polímero una conducción parcial de cargas eléctricas. Evidentemente la principal desventaja de los materiales plásticos en estas aplicaciones está en relación a la pérdida de características mecánicas y geométricas con la temperatura. Sin embargo, ya se dispone de materiales que resisten sin problemas temperaturas relativamente elevadas (superiores a los 200 °C). Las propiedades eléctricas de los polímeros industriales están determinadas principalmente, por la naturaleza química del material (enlaces covalentes de mayor o menor polaridad) y son poco sensibles a la microestructura cristalina o amorfa del material, que afecta mucho más a las propiedades mecánicas. Su estudio se acomete mediante ensayos de comportamiento en campos eléctricos de distinta intensidad y frecuencia. Seguidamente se analizan las características eléctricas de estos materiales.

Los polímeros conductores han sido recientemente (1974) desarrollados y sus aplicaciones están siendo estudiadas. Propiedades físicas de los polímeros. Estudios de difracción de rayos X sobre muestras de polietileno comercial, muestran que este material, constituido por moléculas que pueden contener desde 1.000 hasta 150.000 grupos CH2 – CH2 presentan regiones con un cierto ordenamiento cristalino, y otras donde se evidencia un carácter amorfo: a éstas últimas se les considera defectos del cristal. En este caso las fuerzas responsables del ordenamiento cuasicristalino, son las llamadas fuerzas de van der Waals. En otros casos (nylon 66) la responsabilidad del ordenamiento recae en los enlaces de H. La temperatura tiene mucha importancia en relación al comportamiento de los polímeros. A temperaturas más bajas los polímeros se vuelven más duros y con ciertas características vítreas debido a la pérdida de movimiento relativo entre las cadenas que forman el material. La temperatura en la cual funden las zonas cristalinas se llama temperatura de fusión (Tf) Otra temperatura importante es la de descomposición y es conveniente que la misma sea bastante superior a Tf. Las propiedades mecánicas Son una consecuencia directa de su composición así como de la estructura molecular tanto a nivel molecular como supermolecular. Actualmente las propiedades mecánicas de interés son las de los materiales polímeros y estas han de ser mejoradas mediante la modificación de la composición o morfología por ejemplo, cambiar la temperatura a la que los polímeros se ablandan y recuperan el estado de sólido elástico o también el grado global del orden tridimensional. Normalmente el incentivo de estudios sobre las propiedades mecánicas es generalmente debido a la necesidad de correlacionar la respuesta de diferentes materiales bajo un rango de condiciones con objeto de predecir el desempeño de estos polímeros en aplicaciones prácticas. Durante mucho tiempo los ensayos han sido realizados para comprender el comportamiento mecánico de los materiales plásticos a través de la deformación de la red de polímeros reticulados y cadenas moleculares enredadas, pero los esfuerzos para describir la deformación de otros polímeros sólidos en términos de procesos operando a escala molecular son más recientes. Por lo tanto se considerarán los diferentes tipos de respuesta mostrados por los polímeros sólidos a diferentes niveles de tensión aplicados; elasticidad, viscoelasticidad, flujo plástico y fractura.

11.- Describe que es el ABS y da 4 ejemplos de aplicación?

Acrilonitrilo butadieno estireno El Acrilonitrilo Butadieno Estireno o ABS es un plástico muy resistente al impacto (golpes) muy utilizado en automoción y otros usos tanto industriales como domésticos. Es un termoplástico amorfo. Se le llama plástico de ingeniería, debido a que es un plástico cuya elaboración y procesamiento es más complejo que los plásticos comunes, como son las polioleofinas (polietileno, polipropileno). Estructura química

Componentes del ABS Los bloques de acrilonitrilo proporcionan rigidez, resistencia a ataques químicos y estabilidad a alta temperatura así como dureza, propiedades muy apreciadas en ciertas aplicaciones como son equipos pesados o aparatos electrónicos. Los bloques de butadieno, que es un elastómero, proporcionan tenacidad a cualquier temperatura. Esto es especialmente interesante para ambientes fríos, en los cuales otros plásticos se vuelven quebradizos. El bloque de estireno aporta resistencia mecánica y rigidez. Esta mezcla de propiedades, llamada por los ingenieros químicos sinergia, indica que el producto final contiene mejores propiedades que la suma de ellos. El ABS es un ejemplo claro del diseño de materiales en ingeniería química, que

busca lograr compuestos de materiales ya existentes en oposición a desarrollar materiales completamente nuevos. Características del ABS El rasgo más importante del ABS es su gran tenacidad, incluso a baja temperatura (sigue siendo tenaz a -40°C). Además es duro y rígido; resistencia química aceptable; baja absorción de agua, por lo tanto buena estabilidad dimensional; alta resistencia a la abrasión; se recubre con una capa metálica con facilidad. El ABS se puede, en una de sus variantes, cromar por electrólisis dándole distintos baños de metal a los cuales es receptivo. Aplicaciones y usos Se utiliza comúnmente en aplicaciones: •

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Automotrices: Partes cromadas, partes internas en las vestiduras e interiores y partes externas pintadas en color carrocería. Para partes no pintadas se usa el ASA. Jugueteras: Bloques de LEGO y Airsoft. Electrónicas: Como carcasas de televisores, radios, ordenadores, ratones, impresoras. Oficina: En grapadoras, carpetas pesadas.

Se pueden usar en aleaciones con otros plásticos. Así por ejemplo, el ABS con el PVC da un plástico de alta resistencia a la llama que le permite encontrar amplio uso en la construcción de televisores. También se le puede añadir PTFE para reducir su coeficiente de fricción, o compuestos halogenados para aumentar su resistencia al fuego. En los últimos 3 años su uso ha disminuido en América Latina y en Norteamérica debido principalmente a la mejora en las propiedades del Poliestireno de alto impacto o HIPS que además ha disminuido en precio, ventajas que el ABS no incrementó. Los principales productores de ABS en América y Europa son BASF (bajo en nombre comercial de Terluran), Lanxess, actualmente INEOS ABS y GEplastics, actualmente SABIC. A nivel mundial el primer productor es CHIMEI de Taiwan, y el segundo LG Chem de Korea.

12.- Describe que es el poliestireno y da 4 ejemplos de aplicación?

Poliestireno El poliestireno (PS) es un polímero termoplástico que se obtiene de la polimerización del estireno. Existen cuatro tipos principales: el PS cristal, que es transparente, rígido y quebradizo; el poliestireno de alto impacto, resistente y opaco, el poliestireno expandido, muy ligero, y el poliestireno extrusionado, similar al expandido pero más denso e impermeable. Las aplicaciones principales del PS choque y el PS cristal son la fabricación de envases mediante extrusión-termoformado, y de objetos diversos mediante moldeo por inyección. Las formas expandida y extruida se emplean principalmente como aislantes térmicos en construcción. La primera producción industrial de poliestireno cristal fue realizada por BASF, en Alemania, en 1930. El PS expandido y el PS choque fueron inventados en las décadas siguientes. Desde entonces los procesos de producción han sido mejorados sustancialmente y el poliestireno ha dado lugar a una industria sólidamente establecida. Con una demanda mundial de unos 13 millones de toneladas al año (dato de 2000), el poliestireno es hoy el cuarto plástico más consumido, por detrás del polietileno, el polipropileno y el PVC.1

Estructura química del poliestireno.

Símbolo internacional del poliestireno.

Aplicaciones Las ventajas principales del poliestireno son su facilidad de uso y su costo relativamente bajo. Sus principales desventajas son su baja resistencia a la alta temperatura (se deforma a menos de 100ºC, excepto en el caso del poliestireno sindiotáctico) y su resistencia mecánica modesta. Estas ventajas y desventajas determinan las aplicaciones de los distintos tipos de poliestireno. •

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El poliestireno choque se utiliza principalmente en la fabricación de objetos mediante moldeo por inyección. Algunos ejemplos: carcasas de televisores, impresoras, puertas e interiores de frigoríficos, maquinillas de afeitar desechables, juguetes. Según las aplicaciones se le pueden añadir aditivos como por ejemplo sustancias ignífugas o colorantes. El poliestireno cristal se utiliza también en moldeo por inyección allí donde la transparencia y el bajo coste son importantes. Ejemplos: cajas de CD, perchas, cajas para huevos. Otra aplicación muy importante es en la producción de espumas rígidas, denominadas a veces "poliestireno extruido" o XPS, a no confundir con el poliestireno expandido EPS. Estas espumas XPS se utilizan por ejemplo para las bandejas de carne de los supermercados, así como en la construcción. En Europa, la mayor aplicación del poliestireno es la elaboración de envases desechables mediante extrusión-termoformado. En estos casos se suele utilizar una mezcla de choque y de cristal, en proporción variable según se desee privilegiar la resistencia mecánica o la transparencia. Un mercado de especial importancia es el de los envases de productos lácteos, que aprovechan una propiedad casi exclusiva del poliestireno: su secabilidad. Es esto lo que permite separar un yogur de otro con un simple movimiento de la mano. La forma expandida (poliestireno expandido) se utiliza como aislante térmico y acústico y es ampliamente conocido bajo diversas marcas comerciales (Poliexpan, Telgopor, Emmedue, etc.). Por sus propiedades, también se emplea en diversos casos en la indumentaria deportiva, por ejemplo, por tener la propiedad de flotar en agua, se usa en la fabricación de chalecos salvavidas y otros artículos para los deportes acuáticos; o por sus propiedades ligeras y amortiguadoras, se usa en la fabricación de cascos de ciclismo. Este material también se utiliza como aglutinante en ciertos explosivos como el RDX y en el Napalm (por ejemplo en el MK77). La forma extruida (poliestireno extruido) se emplea como aislamiento térmico en suelos, debido a su mayor resistencia mecánica, y también como alma en paneles sandwich de fachada. Pero su uso más específico es el de aislante térmico en cubiertas invertidas, donde el aislamiento térmico se coloca encima del impermeabilizante, protegiéndolo de las inclemencias del tiempo y alargando su vida útil.

En el mundo anglosajón, se confunde muchas veces este material con su marca más popular: Styrofoam.

Aplicaciones del poliestireno

Envase de yogur fabricado mediante extrusión termoformado de una mezcla de poliestireno choque y cristal.

Caja de CD fabricada mediante moldeoCuchilla de afeitar por inyección. La de poliestireno parte choque fabricada transparente es mediante moldeo de poliestireno por inyección. cristal y la opaca de poliestireno choque.

Embalaje de poliestireno expandido.

13.- Describe que es el poliestireno expandido y da 4 ejemplos de aplicación?

Poliestireno expandido BASF y Dow desarrollaron independientemente el poliestireno expandido a principios de los años 1940. El proceso de BASF, basado en el uso de pentano como agente espumante, resultó ser muy superior y en la posguerra pasó a ser el único utilizado industrialmente. La demanda de poliestireno expandido se disparó a finales de los años 1960 gracias en parte a la invención de extrusoras que permitían la inyección directa de pentano al poliestireno líquido. El poliestireno expandido (EPS) es un material plástico espumado, derivado del poliestireno y utilizado en el sector del envase y la construcción. Propiedades y aplicaciones Su cualidad más destacada es su higiene al no constituir sustrato nutritivo para microorganismos. Es decir, no se pudre, no se enmohece ni se descompone lo

que lo convierte en un material idóneo para la venta de productos frescos. En los supermercados, lo encontramos fácilmente en forma de bandeja en las secciones de heladería, pescadería, carnicería, frutas y verduras. Otras características reseñables del poliestireno expandido (EPS) son su ligereza, resistencia a la humedad y capacidad de absorción de los impactos. Esta última peculiaridad lo convierte en un excelente acondicionador de productos frágiles o delicados como electrodomésticos, componentes eléctricos, también se utiliza para la construcción de tablas de surf, normalmente utilizan poliuretano pero el poliestireno es más ligero lo cual conlleva a mayor flotabilidad y velocidad; pero es menos flexible, Los profesionales siguen utilizando tablas de poliuretano. Otra de las aplicaciones del poliestireno expandido es la de aislante térmico y acústico en el sector de la construcción, utilizándose como tal en fachadas, cubiertas, suelos, etc. En este tipo de aplicaciones, el poliestireno expandido compite con la espuma rígida de poliuretano, la cual tiene también propiedades aislantes. En España la Norma Básica de la Edificación NBE-CT79 clasifica en cinco grupos distintos al poliestireno expandido, según la densidad y conductividad térmica que se les haya otorgado en su fabricación. Estos valores varían entre los 10 y 25 kg/m³ de densidad y los 0,06 y 0,03 W/mºC de conductividad térmica, aunque solo sirven de referencia, pues dependiendo del fabricante estos pueden ser mayores o menores.

Piezas de embalaje fabricadas con poliestireno expandido.

14.- Describe que es el polipropileno y da 4 ejemplos de aplicación?

Polipropileno El polipropileno (PP) es el polímero termoplástico, parcialmente cristalino, que se obtiene de la polimerización del propileno (o propeno). Pertenece al grupo de las poliolefinas y es utilizado en una amplia variedad de aplicaciones que incluyen empaques para alimentos, tejidos, equipo de laboratorio, componentes automotrices y películas transparentes. Tiene gran resistencia contra diversos solventes químicos, así como contra álcalis y ácidos.

Polipropileno

Nombre químico

poli(1-metiletileno)

Sinónimos

Polipropileno; Polipropeno;

Fórmula química

-(C3H6)-n

Monómero

Propileno (Propeno)

número CAS

9003-07-0 (atactico) 25085-53-4 (isotáctico) 26063-22-9 (sindiotáctico)

Densidad temperatura de fusión Temperatura de degradación

Amorfo: 0.85 g/cm3 Semicristalino: 0.95 g/cm3 173 °C 286 °C

Aplicaciones El polipropileno ha sido uno de los plásticos con mayor crecimiento en los últimos años y se prevé que su consumo continúe creciendo más que el de los otros grandes termoplásticos (PE, PS, PVC, PET). En 2005 la producción y el consumo de PP en la Unión Europea fueron de 9 y 8 millones de toneladas respectivamente, un volumen sólo inferior al del PE.1 El PP es transformado mediante muchos procesos diferentes. Los más utilizados son: • • •

• • •

Moldeo por inyección de una gran diversidad de piezas, desde juguetes hasta parachoques de automóviles Moldeo por soplado de recipientes huecos como por ejemplo botellas o depósitos de combustible Termoformado de, por ejemplo, contenedores de alimentos. En particular se utiliza PP para aplicaciones que requieren resistencia a alta temperatura (microondas) o baja temperatura (congelados). Producción de fibras, tanto tejidas como no tejidas. Extrusión de perfiles, láminas y tubos. Producción de película, en particular: o Película de polipropileno biorientado (BOPP), la más extendida, representando más del 20% del mercado del embalaje flexible en Europa Occidental o Película moldeada ("cast film") o Película soplada ("blown film"), un mercado pequeño actualmente (2007) pero en rápido crecimiento

Una gran parte de los grados de PP son aptos para contacto con alimentos y una minoría pueden ser usados en aplicaciones médicas o farmacéuticas. Aplicaciones del polipropileno

Funda flexible de CD.

Tubo de microcentrífugaCaja CD

23.-describe en forma detallada el proceso de moldeo por vacio?

Es un procedimiento para moldeo de termoplásticos únicamente, para ello, mediante una extrusora en forma horizontal o vertical se producen dos bandas o preformas calientes en estado pastoso, de un espesor determinado y además inflable, que se introducen al interior del molde partido, posteriormente se cierra el molde y mediante un mandril se introduce aire a alta presión entre las dos láminas, ésta presión hace que las láminas de plástico se adhieran a las paredes interiores del molde haciendo que tomen su configuración, seguidamente se enfría el molde para que las películas se endurezcan, pasado esto se procede a extraer la pieza y se elimina el material excedente( rebaba). Para éste procedimiento es necesario que el material tenga estabilidad de fusión para soportar la extrusión de la preforma y el soplado de la misma al interior del molde. El moldeado por soplado de cuerpos huecos tiene un uso muy extenso para producir recipientes como botellas, galoneras, pelotas, barriles de todo tamaño y configuración, además de piezas para autos,

24 describe en forma detallada el proceso de calandrado

Se utiliza para revestir materiales textiles, papel, cartón o planchas metálicas y para producir hojas o películas de termoplástico de hasta 10 milésimas de pulgada de espesor y las láminas con espesores superiores. En el calandrado de películas y láminas el compuesto plástico se pasa a través de tres o cuatro rodillos giratorios y con caldeo, los cuales estrechan el material en forma de láminas o películas, el espesor final de del producto se determina por medio del espacio entre rodillos. La superficie resultante puede ser lisa o mate, de acuerdo a la superficie de los rodillos. Para la aplicación de recubrimientos a un tejido u otro material por medio del calandrado, el compuesto de recubrimiento se pasa por entre dos rodillos horizontales superiores, mientras que el material por recubrir se pasa por entre dos rodillos inferiores conjuntamente con la película, adhiriéndola con el material a recubrir. Otro procedimiento utiliza resina líquida a la cual se le agrega colorante y endurecedor y mediante dos rodillos de los cuales el inferior está en contacto con una bandeja con el compuesto líquido que impregna el material a recubrir, a los rodillos se les proporciona calor para acelerar la polimerización del compuesto.

25.- Qué es la reologia?

Relación entre esfuerzo y deformación en un sólido. Para unas condiciones dadas de presión y temperatura, el material responde a la aplicación de un esfuerzo primero con una deformación elástica (reversible, cuyo trabajo se acumula en forma de energía potencial) que es directamente proporcional al esfuerzo; luego con una deformación plástica (irreversible, que se disipa en forma de calor), que crece más deprisa que el esfuerzo; y por último, con una deformación rígida (rotura), que a diferencia de las anteriores, rompe la continuidad original del material Se denomina Reología, palabra introducida por Eugen Bingham en 1929, al estudio de la deformación y el fluir de la materia. La Real Academia Española define reología como: estudio de los principios físicos que regulan el movimiento de los fluidos. Una definición más moderna expresa que la reología es la parte de la física que estudia la relación entre el esfuerzo y la deformación en los materiales que son capaces de fluir. La reología es una parte de la mecánica de medios continuos. Una de las metas más importantes en reología es encontrar ecuaciones

constitutivas para modelar el comportamiento de los materiales. Dichas ecuaciones son en general de caracter tensorial. Las propiedades mecánicas estudiadas por la reología se pueden medir mediante reómetros, aparatos que permiten someter al material a diferentes tipos de deformaciones controladas y medir los esfuerzos o viceversa. Algunas de la propiedades reológicas más importantes son: • • • • •

Viscosidad aparente (relación entre esfuerzo de corte y velocidad de corte) Coeficientes de esfuerzos normales Viscosidad compleja (respuesta ante esfuerzos de corte oscilatorio) Módulo de almacenamiento y módulo de perdidas (comportamiento viscoelastico lineal) Funciones complejas de viscoelasticidad no lineal

Los estudios teóricos en reología en ocasiones emplean modelos microscópicos para explicar el comportamiento de un material. Por ejemplo en el estudio de polímeros, éstos se pueden representar como cadenas de esferas conectadas mediante enlaces rígidos o elásticos.

26.- cuales son las funciones de la reologia?

La Reología es una disciplina científica que se dedica al estudio de la deformación y flujo de la materia o, más precisamente, de los fluidos. La palabra reología proviene del griego ρειν la cual significa fluir. A pesar de que la Reología pudiera cubrir todo lo que tiene que ver con los comportamientos de flujo en aeronáutica, mecánica de fluidos e inclusive la mecánica de sólidos, el objetivo de la Reología está restringido a la observación del comportamiento de materiales sometidos a deformaciones muy sencillas. Por medio de la observación y del conocimiento del campo de deformación aplicado, el reólogo puede en muchos casos desarrollar una relación constitutiva o modelo matemático que permite obtener, en principio, las funciones materiales o propiedades que caracterizan el material. Las funciones materiales y relaciones constitutivas tienen varios usos en la práctica, dependiendo del objetivo del estudio de cada tipo de material. En tal sentido pueden distinguirse dos objetivos principales: 1. Predecir el comportamiento macroscópico del fluido bajo condiciones de proceso para lo cual se hace uso de las relaciones constitutivas y de las funciones materiales. 2. Estudiar de manera indirecta la microestructura del fluido y evaluar el efecto de varios factores sobre dicha microestructura. Para esto se comparan las funciones materiales o propiedades reológicas. Los fluidos que son del interés de la Reología presentan una gama de

comportamientos que van desde el viscoso Newtoniano hasta el sólido elástico de Hooke, que serán definidos más adelante. Dentro de esta categoría pueden conseguirse innumerables materiales tales como el yogurt, la mayonesa, la sangre, las pinturas, las grasas y muchos más 27.- Cuáles son los tipos de fluidos que estudia la reologia?

Propiedades de los Fluidos. Concepto de fluido. Fluido ideal. Viscosidad Tensión superficial. Capilaridad Estática. Presión en un punto. Ecuación general de la estática. Teoremas de Pascal y Arquímedes. Cinemática de fluidos. Descripciones Euleriana y Lagrangiana. Definiciones cinemáticas. Deformación de un fluido. Divergencia, cizalla y rotación. Vorticidad y teorema de Stokes. Función de corriente. Leyes de conservación Ecuación de continuidad. Fuerzas en fluidos. Tensión en un punto. Conservación de momento. Ecuación constitutiva para fluidos newtonianos. Ecuación de Navier-Stokes. Soluciones particulares de la Ec. N-S. Ecuación de energía. Ecuación de Bernouilli. Aplicaciones. Flujo Potencial. Potencial de velocidades. Función de corriente. Ejemplos. Semejanza dinámica. Flujo laminar y turbulento. Número de Reynolds. Idea de capa límite. Leyes de semejanza. Concepto de Fluido: Se conoce como fluido a todo cuerpo que carece de elasticidad de forma. Es decir no tiene una forma propia y se puede adaptar al recipiente que lo contiene. No presenta fuerzas internas tangenciales o éstas son muy pequeñas. Los movimientos relativos entre partículas fluidas no realizan trabajo. Fluidos ideales:

a) no responden a tensiones tangenciales. b) Son continuos. La hipótesis de continuidad del fluido permite hablar de densidad como función de punto. La propiedad a) implica que sólo existen fuerzas normales entre dos parcelas de fluido 28.- como se define un fluido newtoniano, explica?

La viscosidad y el comportamiento viscoso Newtoniano La viscosidad es una propiedad de transporte que cuantifica la conductividad de cantidad de movimiento a través de un medio conductivo o fluido. Puede también interpretarse como la resistencia que ofrecen los fluidos a ser deformados, cuando son sometidos a un esfuerzo. Imaginemos el siguiente experimento. Sea una capa de fluido confinada por dos superficies sólidas paralelas (placas), como se muestra en la figura 6. Cada placa tiene un área de contacto con el fluido igual a A y están separadas una distancia δ, igual al espesor de la capa de fluido. Al inicio del experimento (t = to) se aplica una fuerza F a la placa superior y, una vez logradas las condiciones estacionarias, la placa se mueve con velocidad constante, vp. De forma simultánea, cierta cantidad de movimiento que puede cuantificarse como mvx, donde m es masa, v es velocidad y el subíndice x señala la dirección del movimiento, se transfiere al fluido desde la placa. La lámina de fluido contigua al plato en movimiento se desplaza a una velocidad igual a vp y los estratos intermedios de fluido también se desplazan pero a menor velocidad. El movimiento se transfiere capa de fluido a capa de fluido y la velocidad del fluido decae desde la placa superior (v = vp) a la inferior (v = 0). Fig. 6. Modelo de las placas paralelas para desarrollar el concepto de viscosidad. La fuerza F es entonces la promotora del movimiento; dividiendo F por el área de contacto se obtiene lo que se denomina esfuerzo de corte o de cizallamiento, τyx = F A (15). Los subíndices del esfuerzo denotan la dirección en que se mueve el fluido (subíndice x) y la dirección en que se transfiere la cantidad de movimiento o dirección en que se produce la variación de la velocidad (subíndice y). Nótese que

el área de contacto es tangencial a la dirección de la fuerza aplicada, de ahí el apelativo de corte o cizallamiento. El esfuerzo viene en unidades de N.m2 (Newton por metro cuadrado) o Pa (Pascal). La magnitud de cantidad de movimiento transferida por unidad de área y unidad de tiempo es equivalente también al esfuerzo de corte τ, yx x tA vm τ = (16). La variación de la velocidad a lo largo de la coordenada y (o espesor del material) se denomina gradiente de velocidad o dvx dy; éste se expresa de forma breve por medio del término γ& 29.- Cómo defines un fluido newtoniano, explica?

se conoce como la Ley de Newton de la viscosidad; los fluidos que se comportan acorde a esta ley, o fluidos Newtonianos, exhiben una relación linear entre τ yx y γ& , lo cual significa que la viscosidad es constante con respecto a estas variables. La Ley de Newton describe bastante bien el comportamiento de líquidos homogéneos de bajo peso molecular, tales como agua, aceites orgánicos e inorgánicos y todo tipo de soluciones (electrolíticas, de ácidos y de bases 30.- Que es la deformación de un fluido y como se mide?

Cuando en un sólido se aplican fuerzas externas se puede producir una deformación: Desplazamientos relativos entre las partículas que lo forman. En los fluidos la deformación que se produce se puede medir según la variación del campo de velocidades. δr p O δv0 δvp δvp= δv0 + δr ⋅ ∇v δr p O

δs0 δsp δsp= δs0 + δr ⋅ ∇s Deformación en el sólido en función de la deformación relativa para una muestra de goma de silicona sometida a cizallamiento simple (Macosko, 1994). Se puede observar en la figura anterior que la relación entre el esfuerzo y la deformación relativa es lineal; este tipo de respuesta recibe el apelativo de Ley de Hooke, por Robert Hooke quien planteó por primera vez esta relación en el año 1678. Entonces, τ=Gγ (21) donde G es el módulo de elasticidad. En general se verifica que los sólidos deformables siguen la Ley de Hooke sólo para valores de deformación relativamente bajos. Puede decirse que la ecuación 21 es la relación constitutiva para los sólidos elásticos de Hooke, donde G es la función material que en realidad es un coeficiente constante, de forma similar a la viscosidad. Ahora bien, muchos fluidos también pueden exhibir comportamientos de sólido elásticos si la escala de deformación es suficientemente pequeña o si la escala de tiempo o frecuencia de observación es adecuada. De igual forma, bajo ciertas condiciones de observación, un sólido puede comportarse como un líquido. Por esta razón, es preferible en Reología hablar acerca de comportamientos, más que de tipo de materiales. Esto permite clasificar un material acorde a una gama de comportamientos, lo cual es mucho más conveniente. 0 10 20 30 40 50 60 70 0 0,1 0,2 0,3 0,4 Deformación relativa (? = ?/h) Esfuerzo, kPa Experimental Ley de Hooke Goma de silicona (δ/h)

2.7. El número de Débora Consideremos varios casos con el objeto de ilustrar los conceptos de escalas de deformación y de tiempo. Una superficie de agua puede comportarse como un sólido cuando un cuerpo cae sobre ella a gran velocidad; esto involucra para este fluido (agua) un esfuerzo muy elevado durante un período de tiempo muy corto, menor que el tiempo de deformación o relajación del agua. En tales condiciones, la superficie de agua se comporta como una superficie sólida. Por otro lado, bajo esfuerzos suficientemente elevados es entonces posible medir una viscosidad en materiales tales como el asfalto y el vidrio (véase Tabla 1), los cuales se comportan como fluidos bajo las condiciones señaladas. Tomemos ahora un ejemplo más prosaico, tal como la mayonesa. Cuando esta se encuentra en su recipiente en reposo, o si se voltea el recipiente, la mayonesa no fluye, comportándose en todo como un sólido. Si se golpea suavemente el recipiente de mayonesa, se puede observar que esta se deforma un poco, tal como un sólido elástico. Ahora bien, es muy fácil extender la mayonesa sobre un pan, comportándose entonces como un fluido. Otro ejemplo clásico es la arena mojada. Cuando se camina sobre esta, el pie penetra fácilmente (la arena fluye) hasta cierta profundidad después de lo cual puede percibirse cómo esta se endurece hasta prácticamente solidificarse. Por otro lado, si los seres humanos viviéramos lo suficiente, podríamos observar como las montañas "fluyen" por efecto de la erosión, hasta que desaparecen. Aquí estamos hablando de muy pequeños esfuerzos (producidos por el campo gravitatorio), aplicados por períodos de tiempo muy prolongados. A partir de esta idea que puede encontrarse en el antiguo testamento (Libro de los Jueces) se ha planteado la escala de tiempo en reología, o De (número de Débora): De = tm to (22) inspirado por las palabras de Débora, “Las montañas fluirán ante el Señor...”. En la ecuación 17, tm es el tiempo de relajación característico del material, en cuanto to es el tiempo de observación del proceso de deformación. El tiempo característico de

relajación para un sólido de Hooke es virtualmente infinito (el sólido no se relaja o deforma bajo la gravedad), mientras que para el agua, el cual es un fluido Newtoniano, es virtualmente cero (del orden de 10-12 s). De esto se puede concluir que los materiales que presentan De bajos (< 1) corresponden a comportamiento viscoso y De altos (> 1) a comportamiento de sólido elástico. 2.8. El número de Péclet El número de Péclet o Pe permite calcular cuanta energía mecánica hay que aplicar a un fluido para que ocurra una deformación del mismo que no sea provocada por la energía térmica del fluido. Esta última puede producir cambios de la configuración microscópica del fluido, en ausencia de solicitación mecánica. El Pe se calcula como el cociente de la energía mecánica a energía térmica, Pe = µ˙γl kT (23) donde µ es la viscosidad del medio, k es la constante de Boltzman, T es la temperatura y l es una longitud característica del fluido, tal como el tamaño de gota y partícula. En la ecuación 23, el producto μ˙ γ l es la energía mecánica y kT es la energía térmica. Como se verá más adelante, el comportamiento reológico de los fluidos depende de la magnitud del Pe. En todo caso, se verifica que, cuando el Pe < 1, el fluido no puede ser deformado por el esfuerzo mecánico aplicado y, en consecuencia, el comportamiento observado en el fluido es independiente de lo que haga el observador. Cuando Pe ≈ 1, el esfuerzo mecánico empieza a producir la deformación del fluido y este empieza a ceder; esto implica que la resistencia a fluir tiende a disminuir. A medida que aumenta el Pe (Pe > 1), la resistencia del fluido va disminuyendo hasta que el fluido alcanza alguna configuración de equilibrio (Pe >> 1), punto a partir del cual el comportamiento se torna dependiente exclusivamente del esfuerzo aplicado.

BIBLIOGRAFIAS Obtenido de "http://es.wikipedia.org/wiki/Pl%C3%A1stico" www.jmarcano.com/glosario/glosario_p.html www.uned.es/quim-5-macromoleculas/conceptos/definiciones.htm Obtenido de "http://es.wikipedia.org/wiki/Polipropileno" http://www.monografias.com/trabajos5/plasti/plasti2.shtml#masa http://www.textoscientificos.com/polimeros/polimerizacion-emulsion http://es.wikipedia.org/wiki/Pol%C3%ADmero Obtenido de "http://es.wikipedia.org/wiki/Acrilonitrilo_butadieno_estireno" http://es.wikipedia.org/wiki/Poliestireno_expandido#Referencias http://es.wikipedia.org/wiki/Poliestireno#Poliestireno_expandido Barnes, H.A.; Hutton, J.F.; Walters, K. An Introduction to Rheology. Elsevier, Amsterdam, 1989. Darby, R. Chemical Engineering Fluid Mechanics. En cap. 1-2, Marcel Dekker, Inc. New York, 1996. Macosko, C. Rheology: Principles and Measurements. En cap. 1 a 3, VCH

Publishers, Inc., New York, 1994. Walters, K. Rheometry. En cáp. 1, Chapman and Hall, Londres, 1975.