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MEDIDOR DE ESPESORES DE CAPAS PL±STICOS
Historia
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El invento del primer pl±stico se
origina como resultado de un concurso realizado en 1860,
cuando el fabricante estadounidense de bolas de billar
Phelan and Collarder ofreci± una recompensa de 10.000
d±lares a quien consiguiera un sustituto del marfil
natural, destinado a la fabricaci±n de bolas de billar.
Una de las personas que compitieron fue el inventor
norteamericano
John Wesley Hyatt, quien desarroll± el
celuloide disolviendo celulosa (material de origen
natural) en una soluci±n de alcanfor y etanol. Si bien
Hyatt no gan± el premio, consigui± un producto muy
comercial que ser±a vital para el posterior desarrollo
de la industria cinematogr±fica de finales de siglo XIX.
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En 1909 el qu±mico norteamericano de
origen belga
Leo Hendrik Baekeland sintetiz± un pol±mero de gran
inter±s comercial, a partir de mol±culas de fenol y
formaldeh±do. Se bautiz± con el nombre de
baquelita y fue el primer pl±stico totalmente
sint±tico de la historia, fue la primera de una serie de
resinas sint±ticas que revolucionaron la tecnolog±a
moderna iniciando la ±era del pl±stico±. A lo largo del
siglo XX el uso del pl±stico se hizo extremadamente
popular y lleg± a sustituir a otros materiales tanto en
el ±mbito domástico, como industrial y comercial.
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En 1920 se produjo un acontecimiento que
marcar±a la pauta en el desarrollo de los materiales
pl±sticos. El qu±mico alem±n
Hermann Staudinger aventur± que ±stos se compon±an
en realidad de mol±culas gigantes o macromol±culas. Los
esfuerzos realizados para probar estas afirmaciones
iniciaron numerosas investigaciones cient±ficas que
produjeron enormes avances en esta parte de la qu±mica.
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Propiedades y caracter±sticas
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Los pl±sticos son
sustancias qu±micas sint±ticas denominados
pol±meros, de estructura
macromolecular que puede ser moldeada mediante calor
o presi±n y cuyo componente principal es el
carbono. Estos pol±meros son grandes agrupaciones de
mon±meros unidos mediante un proceso qu±mico llamado
polimerizaci±n. Los pl±sticos proporcionan el balance
necesario de propiedades que no pueden lograrse con
otros materiales por ejemplo: color, poco peso, tacto
agradable y resistencia a la degradaci±n ambiental y
biol±gica.
De hecho, pl±stico se refiere a un
estado del material, pero no al material en s±: los
pol±meros sint±ticos habitualmente llamados pl±sticos,
son en realidad materiales sint±ticos que pueden
alcanzar el estado pl±stico, esto es cuando el material
se encuentra viscoso o fluido, y no tiene propiedades de
resistencia a
esfuerzos mec±nicos. Este estado se alcanza cuando
el material en estado s±lido se transforma en estado
pl±stico generalmente por calentamiento, y es ideal para
los diferentes procesos productivos ya que en este
estado es cuando el material puede manipularse de las
distintas formas que existen en la actualidad. As± que
la palabra pl±stico es una forma de referirse a
materiales sint±ticos capaces de entrar en un estado
pl±stico, pero pl±stico no es necesariamente el grupo de
materiales a los que cotidianamente hace referencia esta
palabra.
Las propiedades y caracter±sticas de la
mayor±a de los pl±sticos (aunque no siempre se cumplen
en determinados pl±sticos especiales) son estas:
-
f±ciles de trabajar y
moldear,
-
tienen un bajo costo de producci±n,
-
poseen baja
densidad,
-
suelen ser
impermeables,
-
buenos
aislantes el±ctricos,
-
aceptables
aislantes ac±sticos,
-
buenos
aislantes t±rmicos, aunque la mayor±a no
resisten temperaturas muy elevadas,
-
resistentes a la
corrosi±n y a muchos factores qu±micos;
-
algunos no son
biodegradables ni f±ciles de
reciclar, y si se queman, son muy
contaminantes.
Proceso productivo
La primera parte de la producci±n de
pl±sticos consiste en la elaboraci±n de
pol±meros en la
industria qu±mica. Hoy en d±a la recuperaci±n de
pl±sticos post-consumidor es esencial también. Parte de
los pl±sticos terminados por la industria se usan
directamente en forma de grano o resina. más
frecuentemente, se utilizan varias formas de
moldeo (por
inyecci±n, compresi±n, rotaci±n, inflaci±n, etc.) o
la
extrusi±n de
perfiles o
hilos. Parte del mayor proceso de pl±sticos se
realiza en un horno.
Clasificaci±n de los pl±sticos
Seg±n el mon±mero base
En esta clasificaci±n se considera el
origen del
mon±mero del cual parte la producci±n del pol±mero.
-
Naturales: Son los pol±meros cuyos mon±meros son
derivados de productos de origen natural con ciertas
caracter±sticas como, por ejemplo, la
celulosa, la
case±na y el caucho. Dentro de dos de estos
ejemplos existen otros pl±sticos de los cuales
provienen:
-
Los derivados de la celulosa
son: el celuloide, el celof±n y el cell±n.
-
Los derivados del caucho son: la
goma y la ebonita.
-
Sint±ticos: Son aquellos que tienen
origen en productos elaborados por el hombre,
principalmente derivados del
petr±leo como lo son las bolsas de
polietileno
Seg±n su comportamiento frente al calor
Termopl±sticos
Un termopl±stico es un pl±stico que, a
temperatura ambiente, es pl±stico o deformable, se
convierte en un l±quido cuando se calienta y se endurece
en un estado v±treo cuando se enfr±a suficiente. La
mayor±a de los termopl±sticos son pol±meros de alto peso
molecular, los que poseen cadenas asociadas por medio de
d±biles fuerzas Van der Waals (Polietileno); fuertes
interacciones dipolo-dipolo y enlace de hidr±geno; o
incluso anillos arom±ticos apilados (poliestireno). Los
pol±meros termopl±sticos difieren de los pol±meros
termoestables en que despu±s de calentarse y moldearse
±stos pueden recalentarse y formar otros objetos, ya que
en el caso de los termoestables o termoduros, su forma
despu±s de enfriarse no cambia y este prefiere
incendiarse..
Sus propiedades f±sicas cambian
gradualmente si se funden y se moldean varias veces.
Los principales son:
-
Resinas celul±sicas: obtenidas a partir de la
celulosa, el material constituyente de la parte
le±osa de las
plantas. Pertenece a este grupo el
ray±n.
-
Polietilenos y derivados: Emplean como materia
prima el
etileno obtenido del
craqueo del petr±leo que, tratado
posteriormente, permite obtener diferentes mon±meros
como
acetato de vinilo,
alcohol vin±lico,
cloruro de vinilo, etc. Pertenecen a este grupo
el
PVC, el
poliestireno, el
metacrilato, etc.
-
Derivados de las
prote±nas: Pertenecen a este grupo el
nailon y el
perl±n, obtenidos a partir de las
diamidas.
-
Derivados del
caucho: Son ejemplo de este grupo los llamados
comercialmente pliofilmes,
clorhidratos de caucho obtenidos adicionando
±cido clorh±drico a los pol±meros de caucho.
Termoestables
Los
pl±sticos termoestables son materiales que una vez
que han sufrido el proceso de calentamiento-fusi±n y
formaci±n-solidificaci±n, se convierten en materiales
r±gidos que no vuelven a fundirse. Generalmente para su
obtenci±n se parte de un
aldeh±do.
Seg±n la reacci±n de s±ntesis
también pueden clasificarse seg±n la
reacci±n que produjo el pol±mero:
Pol±meros de adici±n
Implican siempre la ruptura o apertura
de una uni±n del mon±mero para permitir la formaci±n de
una cadena. En la medida que las mol±culas son más
largas y pesadas, la cera paraf±nica se vuelve más dura
y más tenaz. Ejemplo:
-
2n
H2C=CH2 → [-CH2-CH2-CH2-CH2-]n
Pol±meros de condensaci±n
Son aquellos donde los mon±meros deben
tener, por lo menos, dos grupos reactivos por mon±mero
para darle continuidad a la cadena. Ejemplo:
-
R-COOH
+ R'-OH
→ R-CO-OR' + H2O
Pol±meros formados por etapas
La cadena de pol±mero va creciendo
gradualmente mientras haya mon±meros disponibles,
a±adiendo un mon±mero cada vez. Esta categor±a incluye
todos los pol±meros de condensaci±n de Carothers y
además algunos otros que no liberan mol±culas peque±as
pero s± se forman gradualmente, como por ejemplo los
poliuretanos.
Seg±n su estructura molecular
Amorfos
Son
amorfos los pl±sticos en los que las mol±culas no
presentan ning±n tipo de orden; est±n dispuestas
desordenadamente sin corresponder a ning±n orden. Al no
tener orden entre cadenas se crean unos huecos por los
que la luz pasa, por esta raz±n los pol±meros amorfos
son transparentes.
Semicristalinos
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Los pol±meros
semicristalinos Tienen zonas con cierto tipo de
orden junto con zonas amorfas. En este caso al tener un
orden existen menos huecos entre cadenas por lo que no
pasa la luz a no ser que posean un espesor peque±o.
Cristalizables
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Seg±n la velocidad de enfriamiento,
puede disminuirse (enfriamiento r±pido) o incrementarse
(enfriamiento lento) el porcentaje de cristalinidad de
un pol±mero semicristalino, sin embargo, un pol±mero
amorfo, no presentar± cristalinidad aunque su velocidad
de enfriamiento sea extremadamente lenta.
Comodities
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Son aquellos que tienen una fabricaci±n,
disponibilidad, y demanda mundial, tienen un rango de
precios internacional y no requieren gran tecnolog±a
para su fabricaci±n y procesamiento.
De
ingenier±a
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Son los materiales que se utilizan de
manera muy espec±fica, creados pr±cticamente para
cumplir una determinada función, requieren tecnolog±a
especializada para su fabricaci±n o su procesamiento y
de precio relativamente alto.
elastómeros o cauchos
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Los
elastómeros se caracterizan por su gran elasticidad
y capacidad de
estiramiento y
rebote, recuperando su forma original una vez que se
retira la fuerza que los deformaba. Comprenden los
cauchos naturales obtenidos a partir del l±tex
natural y sint±ticos; entre estos ±ltimos se encuentran
el
neopreno y el
polibutadieno.
Los elastómeros son materiales de
mol±culas grandes las cuales despu±s de ser deformadas a
temperatura ambiente, recobran en mayor medida su tama±o
y geometr±a al ser liberada la fuerza que los deform±.
Codificaci±n de pl±sticos
Existe una gran variedad de pl±sticos y
para clasificarlos, existe un sistema de codificaci±n
que se muestra en la Tabla 1. Los productos llevan una
marca que consiste en el s±mbolo internacional de
reciclado
con el c±digo correspondiente en medio seg±n el material
espec±fico. El objetivo principal de este codigo es la
identificacion del tipo de pol±mero del que esta hecho
el pl±stico para su correcto reciclaje.
El numero presente en el c±digo, es un
numero designado arbitrariamente para la identificaci±n
del pol±mero del que esta hecho el pl±stico y no tiene
nada que ver con la dificultad de reciclaje ni dureza
del plastico en cuestion.
Usos más comunes
-
Aplicaciones en el sector
industrial: piezas de motores, aparatos el±ctricos y
electr±nicos, carrocer±as, aislantes el±ctricos,
etc.
-
Industrias de consumo y otras:
envoltorios, juguetes, envoltorios de juguetes,
maletas, art±culos deportivos, fibras textiles,
muebles, bolsas de basura, etc.
Fuente wikipedia.
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