Clase 15 de materiales

1. TERMOPLÁSTICOS DE USO GENERAL
Dr. Ingº FORTUNATO ALVA DAVILA
Lima, junio del 2014

2. POLIETILENO
Es un material termoplástico translúcido,
entre transparente y blancuzco, se fabrica en
películas delgadas transparentes. Se
obtiene productos de distintos colores.
APLICACIONES:
En recipientes, aislantes eléctricos, tubos
hechos de productos químicos, enseres
domésticos, y botellas moldeadas por
soplado.
Las películas de polietileno se usan para
empacar y como materiales de
revestimiento para estanques de agua.

3. POLICLORURO DE VINILO (PVC)
Es un plástico sintético que se usa ampliamente y que
tiene segundo tonelaje de ventas más grande en el
mundo.
El amplio uso del PVC se atribuye principalmente a
su:
 Gran resistencia química y su capacidad única
para mezclarse con aditivos
 Producir un gran número de compuestos con
una amplia variedad de propiedades físicas y
químicas.

4. POLIPROPILENO
E s el tercer plástico más importante desde el punto de
vista del tonelaje de ventas y es uno de los de menor
costo, ya que puede ser sintetizado a partir de
materias primas petroquímicas de bajo costo usando
un catalizador.
APLICACIONES:
 En los enseres domésticos,
 Componentes de aparatos electrodomésticos,
 Empaques, material de laboratorio
 Frascos de diversos tipos.

5. POLIESTIRENO
Es el cuarto termoplástico de mayor tonelaje.
Es un material plástico incoloro, inodoro e
insípido que es relativamente frágil, a
menos que sea modificado.
APLICACIONES
 Partes interiores de los automóviles,
 Carcasas de aparatos electrodomésticos,
 Perillas y enseres domésticos.

6. ESTIRENO-ACRILONITRILO (SAN)
Son miembros de la familia del estireno que tienen
alto rendimiento.
APLICACIONES
 En lentes de instrumentos automotrices,
 Componentes de tableros y paneles de apoyo con
carga de vidrio,
 Perillas de aparatos electrodomésticos,
 Recipientes de licuadoras y batidoras,
 Jeringas médicas y aspiradores sanguíneos, vasos,
tazas

7. ABS
Las siglas se refieren a los tres monómeros utilizados
para producir el ABS: acrilonitrilo, butadieno y
estireno.
Tiene buena resistencia mecánica y al impacto.
APLICACIONES
 En tuberías y accesorios, sobre todo de desague y
ventilación para edificios.
 Partes automotrices,
 Piezas de aparatos electrodomésticos,
revestimientos para puertas e interiores de
refrigerador, cajas y cubiertas de computadora

8. POLIMETIL METACRILATO (PMMA)
Es un termoplástico transparente, duro y rígido que
tiene una buena resistencia a la intemperie y es más
resistente al impacto que el vidrio.
APLICACIONES
 Se usan en ventiladores de aviones y barcos,
 Tragaluces, alumbrado exterior
 Anuncios publicitarios, gafas protectoras, perillas y
manijas.

9. TERMOPLÁSTICOS DE INGENIERÍA
d) No hay un solo plástico que no pueda ser
considerado como un plástico de ingeniería.
Las bajas densidades de estos materiales
son una propiedad muy importante, lo que
resulta en una ventaja en múltiples diseños
de ingeniería.
Su resistencia a la tensión es relativamente
baja, siendo una desventaja para el diseño de
ingeniería.
Tenemos:

10. POLIAMIDAS (NYLON)
Son termoplásticos que se pueden procesar fundidos y
cuya estructura de la cadena principal incluye un grupo
amida en forma repetida.
El nylon es miembro de la familia de los plásticos de
ingeniería y ofrecen:
 Una capacidad de carga superior a
temperaturas
elevadas,
 Buena dureza,
 Baja resistencia a la fricción y
 Buena resistencia a las sustancias químicas

11. r U
POLIAMIDAS (NYLON)
APLICACIONES
 Piezas antifricción,
 Engranajes y cojinetes que no requieren lubricación,
 Piezas mecánicas que deben funcionar a altas
temperaturas y ser resistentes a los hidrocarburos y
disolventes.
 Paletas de ventilador de motor,
 Tapas de válvulas, enchufes,
 Recipientes para el fluido de frenos, etc.

12. -
POLICARBONATO
Los policarbonatos son otra clase de termoplásticos de
ingeniería, algunas de sus características especiales de
alto desempeño, como la alta resistencia, dureza y
estabilidad dimensional se requieren en algunos
diseños de ingeniería.
 La resistencia a la tensión de los policarbonatos a
la temperatura ambiente es relativamente alta
(62 MPa),
 Sus resistencias al impacto son muy altas a
(640 a 854 J/m).

13. POLICARBONATO
APLICACIONES
Las aplicaciones típicas de los policarbonatos incluyen:
 Escudos protectores, levas y engranajes, cascos,
 Cubiertas de relés eléctricos,
 Componentes de aviones, hélices de barcos, cajas y
 Lentes de semáforos, vidrieras para ventanas y
 Colectores solares, carcasas de herramientas
eléctricas manuales,
 Aparatos domésticos pequeños y terminales de
computadora

14. ACETALES
Los acetales son un tipo de materiales termoplásticos
que se usan en ingeniería y tienen un alto rendimiento.
Se cuentan entre los termoplásticos más resistentes
(resistencia a la tensión de 68,9 MPa).
Otras características importantes son:
 Sus bajos coeficientes de fricción
 Buen procesamiento,
 Buena resistencia a disolventes
 Una alta resistencia térmica de 900C,
aproximadamente, sin carga.

15. ACETALES
APLICACIONES
Los acetales han reemplazado a muchas piezas fundidas de
zinc, bronce y aluminio, y a las estampadoras de acero,
gracias a su bajo costo.
 En los automóviles, se usan como componentes en
sistemas de combustibles, cinturones de seguridad y
manijas de ventanas.
 Las aplicaciones de los acetales en maquinaria incluyen
acoplamiento metálico, propulsor de bombas,
engranajes, levas y carcasas.
 Como cierres de cremallera, carretes para pescar .

16. POLIÉSTERES TERMOPLÁSTICOS
.
Tereftalato de polibutileno y tereftalato de
polietileno
Dos importantes poliésteres termoplásticos de ingeniería son:
El tereftalato de polibutileno (PBT) y
El tereftalato de polietileno (PET).
El PET, se usa ampliamente en películas para envoltura de
alimentos y como fibra para ropa, alfombras y cuerdas.
El uso del PBT continua en expansión debido a sus
propiedades y a su costo relativamente bajo.

17. POLIÉSTERES TERMOPLÁSTICOS
Tereftalato de polibutileno y tereftalato de polietileno
APLICACIONES
Entre las aplicaciones eléctricas y electrónicas del PBT están:
 Los conectores, interruptores, relés,
 Componentes de sintonización de TV,
 Componentes de alto voltaje, tableros de terminales,
tableros de circuitos integrados, soportes para escobilla
de motor y carcasas.
Los usos industriales del PBT incluyen:
 Propulsores de bombas, carcasas y ménsulas de apoyo,
 Válvulas y soportes de riego, además de cámaras y
componentes de medidores de agua.

18. POLIÉSTERES TERMOPLÁSTICOS
Tereftalato de polibutileno y tereftalato de polietileno
APLICACIONES
El PBT se usa también en carcasas y mangos de aparatos
electrodomésticos, carretes de bobina.
Sus aplicaciones automotrices incluyen:
 Componentes grandes de carrocerías, tapas y rotores de
encendido de alta energía,
 Tapas de bobina de encendido,
 Controles de inyección de combustibles,
 Marcos y engranajes de velocímetro.

19. POLIÉSTERES TERMOPLÁSTICOS
POLISULFONA
Las propiedades de las polisulfonas que tienen especial
importancia para el diseño de ingeniería son su
alta temperatura de deformación por calor, de
1740 C a 1,68 MPa, y el que pueden ser usados por
un tiempo prolongado a 1740 C.
Las polisulfonas tienen alta resistencia a la tensión
(para termoplásticos), (70MPa), y una tendencia
relativamente baja a la fluencia.

20. POLIÉSTERES TERMOPLÁSTICOS
POLISULFONA
APLICACIONES
 Aplicaciones eléctricas y electrónicas, carretes y
núcleos de bobina,
 Componentes de televisores, películas de capacitores
 Tableros de circuitos estructurales.
En procesos químicos y equipos de control de
contaminación,
 En tuberías, bombas, empaques de torre,
módulos y placas de apoyo de filtro resistentes
a la corrosión.

21. PLASTICOS NO DEFORMABLES POR
CALOR (TERMOFIJOS)
Los plásticos no deformables por calor,
están formados por una estructura molecular
reticular de enlaces covalentes primarios.
Los termofijos, no pueden ser recalentados y
fundidos de nuevo como los termoplásticos.
Esta es una desventaja de los termofijos,
ya que las rebabas durante el procesado no
pueden ser recicladas y utilizadas de nuevo.

22. PLASTICOS NO DEFORMABLES POR
CALOR (TERMOFIJOS)
En general, las ventajas de los plásticos termofijos
para aplicaciones en diseño de ingeniería son las
siguientes:
 Alta estabilidad térmica.
 Alta rigidez.
 Alta estabilidad dimensional.
 Resistencia a la influencia bajo carga.
 Peso ligero.
 Propiedades aislantes eléctricas y térmicas altas.

23. PLASTICOS NO DEFORMABLES POR
CALOR (TERMOFIJOS)
FENOLICOS
Los fenólicos fueron los primeros materiales plásticos
importantes utilizados en la industria. Las patentes
originales de la reacción de fenol con formaldehido
para producir el plástico fenólico BAKELITA fueron
concedidas a L.H. Backeland en 1909.
Los fenólicos se usan todavía, debido a su:
 Bajo costo
 Tienen buenas propiedades eléctricas
 Son aislantes térmicos
 Cuentan con buenas propiedades mecánicas.

24. PLASTICOS NO DEFORMABLES POR
CALOR (TERMOFIJOS)
APLICACIONES
Los compuestos fenólicos se usan ampliamente en:
 Dispositivos de cableado,
 Conmutadores eléctricos, conectores y
 Sistemas de relés telefónicos.
La ingeniería automotriz usa para fabricar componentes
de frenos de potencia y partes de la transmisión.
Los fenólicos se usan en manijas, perillas y placas
terminales de aparatos electrodomésticos
pequeños.

25. PLASTICOS NO DEFORMABLES POR
CALOR (TERMOFIJOS)
RESINAS EPOXICAS
Las resinas epóxicas son una familia de materiales
poliméricos termofijos.
 Tienen buena adhesión a otros materiales,
 Buena resistencia química y al medio ambiente,
 Buenas propiedades mecánicas y
 Buenas propiedades como aislantes eléctricos.
Química.
Las resinas epóxicas se caracterizan por tener dos o más
grupos epóxicos por molécula.

26. ELASTÓMEROS (CAUCHOS)
Los elastómeros o cauchos, son materiales poliméricos
cuyas dimensiones pueden cambiar en gran medida
cuando se someten a esfuerzos y cuando
retornan a sus dimensiones originales al cesar la
fuerza deformante.
Hay muchos tipos de materiales elastoméricos:
Caucho natural, poliisopreno sintético, caucho de
estireno-butadieno, cauchos de nitrilo,
policloropreno y siliconas.

27. ELASTÓMEROS (CAUCHOS)
CAUCHO NATURAL
Se produce comercialmente a partir del látex del
árbol Hevea brasiliensis, abundan en las regiones
tropicales del sudeste asiático, sobre todo en
Malasia e Indonesia.
La fuente del caucho natural es un líquido lechoso
conocido como látex líquido, se recolecta de los
árboles y se lleva a un centro de procesamiento, donde
el látex en bruto se diluye hasta alcanzar 15% de
contenido de caucho y luego se coagula con ácido
fórmico.

28. ELASTÓMEROS (CAUCHOS)
CAUCHOS SINTETICOS
Los cauchos sintéticos representaron cerca de 70 %
del suministro total mundial de materiales de caucho
en 1980. Algunos cauchos sintéticos importantes
son el estireno-butadieno, los cauchos de nitrilo
y los policloroprenos.

29. CAUCHOS SINTETICOS
CAUCHO ESTIRENO - BUTADIENO (SBR)
La presencia de estireno en el copolímero produce un caucho
más tenaz y resistente.
El caucho SBR tiene un costo más bajo que el caucho natural.
Su uso en cuerdas de neumáticos, el SBR tiene mejor
resistencia al uso, pero genera más calor.
Una desventaja del SBR y del caucho natural es que absorben
disolventes orgánicos, como gasolina y aceite, y se
hinchan.

30. CAUCHOS SINTETICOS
CAUCHOS DE NITRILO
Son copolímeros de butadieno y acrilonitrilo.
Los nitrilos proporcionan buena resistencia a aceites y
disolventes, además de mejorar la resistencia a la
abrasión y el calor.
Son más costosos que los cauchos ordinarios, el uso de
estos polímeros se limita a aplicaciones especiales, como
mangueras de combustible y juntas en las que se requiere
alta resistencia a aceites y disolventes.

31. CAUCHOS SINTETICOS
POLICLOROPRENO (NEOPRENO)
El átomo de cloro aumenta la resistencia de los
dobles enlaces al ser atacados por el oxígeno, ozono,
calor, luz y diversas condiciones ambientales.
 Tienen buena resistencia a los combustibles y al
aceite, e incrementan su resistencia más que los
cauchos ordinarios.
 Tienen una pobre flexibilidad a bajas
temperaturas y su costo es más alto.
 Se usa como recubrimientos de alambres y
cables, mangueras, sellos.

32. ALGUNOS POLÍMEROS
Polietileno CH2 = CH2
Polipropileno CH2 = CH(CH3)
Poliestireno CH2 = CH(C6H5)
Policloruro de Vinilo CH2 = CHCl
Poliacronitrilo CH2 = CHCN
Polimetacrilato de metilo CH2 = C – COO-CH3CH3
Polibutadieno CH2 = CH-CH = CH2
Polióxido de metileno CH2 = O