Materiales sintéticos (Fase 2).

1-Macromoléculas ,monómeros y polímeros.

-Macromoléculas: Se trata de una molécula con un gran numero de átomos con una masa molecular alta (+ 10.000 Dalton). Formadas por la repetición de unos monómeros, que forman los polímeros. Se pueden clasificar de varios modos:

  -Naturales: Polisacáridos, proteínas, ácidos nucleicos...

  -Artificiales: Poliuretano, polietileno, PVC...

Según su estructura molecular:

  -Lineales: Si solo se pueden unir por la cabeza y la cola.

  -Ramificados: Si pueden unir por tres sitios o mas.

Según su composición:

  -Homopolímeros: Un monómero.

  -Copolímeros: Dos o mas monómeros.

-Monómeros: Se trata de una molécula con baja masa molecular, que se une a otros monómeros. El mas común es la glucosa. 

Los aminoácidos son los monómeros de las proteínas, los nucleótidos son los monómeros de los ácidos nucleicos, os monosacáridos son los monómeros de los polisacáridos, el isopreno es el monómero del caucho.

-Polímeros: Son macromoléculas formadas por la unión de monómeros. Se realizan a través de la polimerizacion, hay varios tipos:

Polimerizacion por condensacion: En cada unión se pierde una molécula pequeña, se dividen en dos grupos:

  -Copolímeros: Baquelitas, Poliamidas, Poliésteres.

  -Homopolímeros: Polietilenglicol, Siliconas.

Polímeros por adicción: La masa molecular del polímero es un múltiplo exacto del de el monómero.

También se pueden clasificar por su origen:

-Naturales: Proteínas, ácidos nucleicos, polisacáridos...

-Semisintéticos: Nitrocelulosa, caucho vulcanizado...

-Sintéticos: Nailon, poliestireno, PVC...

2-¿Que es un plástico?

Los plásticos son materiales muy ligeros, resistentes a la acción de los agentes atmosféricos, químicamente inertes y atractivos por los colores que lleva incorporados, pero la propiedad mas importante que presentan es la de poder ser moldeados de manera rápida y precisa en formas geométricas complicadas y con propiedades definidas y además son baratos. Los materiales que se deforman por acción de una fuerza exterior se denominan en general plásticos siendo este un comportamiento muy generalizado en la mayoría de los materiales. Hoy se conoce como plásticos al conjunto de materiales polímeros aditivados.

3-Plásticos y elastómeros.

Los materiales elastómeros  son aquellos materiales que están formados por polímeros que se encuentran unidos mediante enlaces químicos, adquiriendo una estructura final ligeramente reticulada. Para entender un poco mejor lo que es un elastómero lo podemos asimilar al siguiente ejemplo, imaginemos que encima de una mesa tenemos un conjunto de cuerdas entremezcladas unas con otras, cada una de estas cuerdas es lo que llamamos polímeros  tendremos que realizar un esfuerzo relativamente pequeño si queremos separar las cuerdas unas de otras, ahora comenzamos a realizar nudos entre cada una de las cuerdas, apreciamos que entre mas nudos realicemos mas ordenado y rígido se vuelve el conjunto de las cuerdas, los nudos de nuestra cuerda es lo que representa los enlaces químicos  con un cierto grado de nudos, o enlaces químicos  necesitamos tensionar con mayor fuerza el conjunto de cuerdas con objeto de separarlas, ademas observamos que cuando tensamos la longitud de las cuerdas aumentan y cuando dejamos de tensar el tamaño de las cuerdas vuelven a la longitud inicial.

Se pueden clasificar en dos grupos:

Elastómeros termoestables: Son aquellos elastómeros que al calentarlos no se funden o se deforman.

Elastómeros termoplásticos: Son aquellos elastómeros que al calentarlos se funden y se deforman. Son una clase de copolimeros o mezcla física de polímeros (generalmente un plástico y un caucho) que dan lugar a materiales con las características termoplasticas y elastomericas.

Poseen ciertas propiedades:

-No se pueden derretir, antes de derretirse pasan a un estado gaseoso.

-Se hinchan ante la presencia de ciertos solventes.

-Generalmente insolubles.

-Son flexibles y elásticos.

-Menor resistencia al fenómeno de fluencia que los termoplásticos.

4-Termoplásticos y termoestables.

Termoplásticos: Las cadenas son independientes entre si, no existen uniones químicas fuertes entre ellos, las moléculas pueden desplazarse unas sobre otras cuando se somete a fuerzas mecánicas exteriores o cuando aumenta la temperatura. Los termoplásticos al calentarlos pueden moldearse repetidamente cambiando la forma, por lo que son materiales reciclables.

 Termoestables o termofijos: Las cadenas son unidas entre si, ya que no modifican su forma por mucho que se sometan a altas temperaturas, es mas antes llegan a descomponerse. El hecho de tener unidas las cadenas por puntos fijos reduce la movilidad de las mismas no pudiendo fluir por lo que mantienen su forma. Según sea la frecuencia de las uniones entre las cadenas, densidad y nudos se forman materiales con propiedades diferentes, así los que presentan una densidad de nudos altas son materiales muy rígidos y los que presentan baja densidad de nudos son materiales muy flexibles y elásticos como los cauchos.

5-Métodos de identificación de elementos plásticos en el automóvil.

Examen visual: Los materiales no modificados pueden ser diferenciados mediante un examen visual por su estructura y por su permeabilidad a la luz. Los plásticos amorfos como el PC, PSU, PPSU, etc, son transparentes o translúcidos. Los semicristalinos como el PE, POM, PA, PET, PPS, PEEK, etc son opacos.

Estimación de la densidad:El método de la flotación se emplea para caracterizar algunos grupos de plásticos. En este método, las piezas del material se sumergen en agua destilada o agua saturada y se observa la flotabilidad.

Ensayo de la uña: Mediante el método de rayado, con el simple uso de la uña, los materiales blandos como el PE  o el PTFE se pueden identificar fácilmente.

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.

Comportamiento a la llama:Los plásticos se pueden caracterizar fácilmente por su comportamiento a la llama (si quema, extingue, ignífugo, goteo), por el color de la llama (naranja, azul, no visible), comportamiento del hollín (cenizas) o al olor. Estos métodos son bastante comunes para identificar los materiales de una forma precisa aunque requiera un mínimo de experiencia.

Verificación simple de aditivos:Algunos aditivos pueden ser caracterizados por métodos no muy complicados.

Mayoritariamente los plásticos negros están cargados con fibras de carbono, grafito o negro de carbón.

El grafito es fácil de detectar mediante el método de escritura ya que deja una marca negra sobre un papel blanco; la fibra de carbono o el negro de carbón apenas dejan una marca negra.

Existen una gran variedad de otros métodos para identificar los plásticos, pese a que muchos de ellos precisan de un laboratorio.

6-Otros métodos de identificación.

-Rotura/flexión: Se dobla la pieza teniendo en cuenta que un termoplástico generalmente siempre suele tener mayor o menor flexibilidad, mientras que los plásticos termoestables no tienen.

-Pirólisis: Se extrae un trozo del plástico que queremos identificar, le prendemos fuego y observamos:

• Color de la llama
• Color del extremo en combustión
• Comportamiento de la llama
• Humo
• Observar la parte fundida (Gotea, hace hilos...)

Identificamos las características en la tabla, y ya sabremos cual es el plástico.

-Sensibilidad a distintos disolventes orgánicos: Se introducen trozos del plástico que queremos identificar en un recipiente con acetona, tiene que cubrir el trozo, debe estar así 2 o 3 horas, agitando ligeramente de vez en cuando, una vez pasado ese tiempo observamos los trozos para ver si se han hinchado, se han soldado o se ha disuelto.

7-Reparación de elementos termoplásticos.

-Grapado: Te permite unir plásticos con un equipo eléctrico, que tiene dos electrodos en los que van las grapas de acero, te permite regular la potencia.

Lo primero que debemos hacer es limpiar la zona que vamos a reparar, eliminar rebabas, después se realiza un agujero con una broca de 3mm en el final de la grieta. Regulamos la maquina para el espesor de plástico que vamos a trabajar y el tipo de grapa.
Se coloca una grapa en los electrodos, y al pulsar el botón de la antorcha le atraviesa una corriente, calentando la grapa y haciendo un poco de presión se introduce en la pieza dañada. Hay que tener cuidado porque la antorcha se debe quitar cuando el plástico esté frio ya que si no volveríamos a sacar la grapa. Una vez realizado se cortan las patillas de las grapas.

-Soldadura: Se aplica calor a las piezas que queramos unir, con una pistola de aire caliente, y en el momento que ya se van derritiendo se unen para así formar una unión. Se le debe añadir un material de aportación de la misma composición.
Se debe tener en cuenta la composición de las piezas, la temperatura de fusión de ese material y la presión que se debe hacer para unirlos.

-Adhesivos: Para reparar se utilizan adhesivos de poliuretano o resinas epoxi, este método se utiliza cuando el daño no es muy grande.

Y esto es todo amijos.