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3. Materiales de uso técnico: Los plásticos.
3º ud2 alumno
2. Materiales de uso técnico. Los plásticos

2.1 ¿Qué es un plástico?
Son materiales de origen orgánico y de elevado peso molecular, constituidos por largas cadenas de
moléculas llamadas polímeros. Se obtienen principalmente a partir del petróleo y del gas natural.




      Presentan el inconveniente de que la mayoría de los plásticos no son biodegradables, y para
eliminarlos se recurre a su incineración, una práctica que, pese a generar un gran volumen de energía,
constituye un grave problema medioambiental, pues contribuye a la contaminación atmosférica y a la
destrucción de la capa de ozono, e incrementa el efecto invernadero.



2.2 Propiedades de los plásticos
      Es difícil generalizar sobre las propiedades de los plásticos debido a la gran variedad que existe. Por
tanto, en este apartado estudiaremos sólo las más significativas.
   •   Conductividad eléctrica.- Los plásticos son malos conductores de la electricidad, por lo que se
       pueden emplear como aislantes eléctricos. Por ejemplo, en el recubrimiento de cables.
   •   Conductividad térmica.- Los plásticos tienen una baja conductividad térmica. Suelen ser
       materiales aislantes, es decir, transmiten el calor muy lentamente. Por ejemplo, en los mangos de
       la batería de cocina.
   •   Resistencia mecánica.- Teniendo en cuenta lo ligeros que son los plásticos, resultan muy
       resistentes. Esto explica por qué se usan junto a las aleaciones metálicas para construir aviones.
       Por ejemplo, casi todos los juguetes están hechos de algún tipo de plástico.
   •   Resistencia química.- Es una de las propiedades que ha generado una producción masiva de
       plásticos. Casi todos resisten muy bien el ataque de agentes químicos, como los ácidos, que alteran
       los materiales, en especial a la mayoría de los metales.
   •   Combustibilidad.- La mayoría de los plásticos arde con facilidad, ya que se componen de carbono e
       hidrógeno. Por ejemplo, las bolsas de basura.
   •   Plasticidad.- Muchos plásticos se reblandecen con el calor y, sin llegar a fundir, son fácilmente
       moldeables. Esto permite fabricar con ellos piezas de formas complicadas.


                                                   1 de 6
2. Materiales de uso técnico. Los plásticos

2.3 Clasificación de los plásticos
     Como existen muchos plásticos diferentes, para estudiarlos los dividiremos en tres grupos:
termoplásticos, termoestables y elastómeros.



2.3.1 TERMOPLÁSTICOS

      Los plásticos más utilizados pertenecen a este grupo. Sus
moléculas están dispuestas libremente sin entrelazarse. Gracias a esta
disposición, se reblandecen con el calor adquiriendo la forma deseada,
la cual se conserva al enfriarse. También tienen la característica de
ser reciclables, es decir, pueden ser procesados varias veces sin
perder sus propiedades.

                           Tipos                    Características                        Usos
                                 Alta
                                                                               Cubos, recipientes, botellas,
                               densidad Rígido y resistente. Transparente
 TERMOPLÁSTICOS




                                                                                        juguetes
                  POLIETILENOS (PEAD)
                       (PE)      Baja
                               densidad Blando y ligero. Transparente             Bolsas, vasos y platos
                               (PEBD)
                     POLIESTIRENOS                                        Embalajes, envasado, aislamiento
                                                  Esponjoso y blando
                       (expandido)                                              térmico y acústico
                                             Impermeable. Amplio rango de   Tuberías, suelas de zapatos,
                   POLIVINILOS (PVC)
                                                       dureza              guantes, trajes impermeables
                           Otros:                 TEFLÓN, METACRILATO, NAILON, CELOFÁN...



2.3.2 TERMOESTABLES

      Al igual que los termoplásticos, la mayoría de los plásticos
termoestables se obtienen del petróleo. Al someterlos al calor se
vuelven rígidos, por lo que solo pueden calentarse una vez y no se
deforman. Por esta razón son más frágiles que los termoplásticos. No
se ablandan cuando se calientan nuevamente, sino que se descomponen
y carbonizan. En general, presentan una superficie dura y
extremadamente resistente.

                       Tipos                   Características                            Usos
 TERMOESTABLES




                                                                             Fibras textiles, carrocerías (con
                    POLIÉSTER            Resistente. Flexible y elástico
                                                                                     fibra de vidrio)
                                                                            Adhesivos, revestimientos de latas
                  RESINAS EPOXI Adherentes. Buena resistencia química
                                                                                de alimentos y bidones
                       Otros:                               RESINAS EPOXI, AMINAS




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2. Materiales de uso técnico. Los plásticos

2.3.3 ELASTÓMEROS

       Sus macromoléculas se ordenan en forma de red de malla con
pocos enlaces. Esta disposición permite obtener plásticos de gran
elasticidad que recuperan su forma y dimensiones cuando deja de
actuar sobre ellos una fuerza. También presentan buena adherencia y
baja dureza. No soportan bien el calor.


                      Tipos                      Características                             Usos
 ELASTÓMEROS




                                                                                Neumáticos, artículos de goma,
                     CAUCHO          Resistente a agentes químicos. Flexible
                                                                                          mangueras
                                           Aislante térmico y eléctrico.        Trajes de submarinismo y surf,
                    NEOPRENOS
                                             Impermeable, resistente                   rodilleras, correas
                      Otros:                          POLIURETANOS (gomaespuma), SILICONAS




2.4 Técnicas de conformación de los plásticos
      Los materiales plásticos que se obtienen industrialmente se presentan en diferentes formas: polvo,
gránulos, resinas, láminas, planchas, tubos e hilos. Estos materiales se someten posteriormente a técnicas
de conformación muy variadas según las aplicaciones a las que se destinen y la forma que se les quiera dar.
Todas estas técnicas tienen en común:
                •    comienzan calentando los gránulos para reblandecerlos,
                •    necesitan algún tipo de molde,
                •    terminan con un proceso de enfriamiento para que el plástico se solidifique, es decir, se
                     endurezca.
               Entre las más importantes destacan la extrusión, el moldeo, el calandrado y el conformado al vacío.



2.4.1 LA EXTRUSIÓN
       Utiliza, generalmente, termoplásticos. Consiste en introducir plástico granulado dentro de un
cilindro, donde se calienta. Cuando el plástico se reblandece, un tornillo sinfín lo empuja y lo hace salir a
través de una boquilla con la forma que se quiera que tenga el objeto de plástico. De esta manera se
obtiene una pieza continua, de gran longitud y poco grosor que se enfría para endurecer con aire o agua
fría. Mediante este sistema se fabrican tubos, mangueras, varillas, etc.




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2. Materiales de uso técnico. Los plásticos

2.4.2 EL CALANDRADO
      Consiste en hacer pasar el material termoplástico, procedente del proceso de extrusión, por entre
unos cilindros o rodillos giratorios con el fin de obtener láminas y planchas continuas. Con el calandrado se
pueden conseguir superficies con diferentes tipos de acabado (brillante, mate...) dependiendo del
recubrimiento del último rodillo.
      Se aplica para el acabado mate o brillante de superficies, como por ejemplo, encimeras o muebles de
cocina. También permite fabricar películas plásticas, planchas de PVC, carpetas, portadocumentos, toldos,
láminas para la agricultura, hules, etc.




2.4.3 EL MOLDEO

      b) Moldeo por soplado
      El material en forma de tubo (obtenido en el proceso de extrusión) se introduce en un molde hueco
cuya superficie interior corresponde a la forma del objeto que se quiera fabricar. Una vez cerrado el
molde, se inyecta aire comprimido en el interior del tubo para que el material se adapte a las paredes del
molde y tome su forma. Después de enfriarse, se abre el molde y se extrae el objeto.
      Se emplea para elaborar objetos huecos, como botellas para aceite de uso culinario y agua mineral;
frascos, y algunos juguetes, como balones.




                                                  4 de 6
2. Materiales de uso técnico. Los plásticos

      b) Moldeo por inyección
     Este proceso consiste en inyectar material termoplástico en estado fundido en un molde. Cuando el
material se ha enfriado y solidificado, se abre el molde y se extrae la pieza.
      Se aplica para la fabricación de utensilios domésticos (cubos, recipientes, ...) y juguetes.




2.4.4 EL CONFORMADO AL VACÍO
      Esta técnica se utiliza, sobre todo, con láminas de plástico de gran superficie que no admiten ningún
otro proceso de conformado. El material plástico en forma de lámina de pequeño grosor se sujeta a un
molde. La lámina se calienta con un radiador para ablandar el material. A continuación, se succiona el aire
de debajo de la lámina haciendo el vacío, de modo que el material se adapte a las paredes del molde y tome
la forma deseada. Una vez enfriado, se abre el molde para extraer la pieza. Este método se aplica para
fabricar hueveras, salpicaderos de coches, bandejas para bombones, etc.




                                                   5 de 6
2. Materiales de uso técnico. Los plásticos

ACTIVIDADES
1.   ¿Cuáles son las materias primas fundamentales de las que se obtienen los plásticos?
2. Define con tus palabras qué es un plástico.
3. ¿Por qué se denomina a los plásticos con el término de polímeros?
4. ¿Cuál es el mayor problema que presentan, en general, los plásticos?
5. Enumera cinco objetos que antes no se fabricaran con plástico y ahora sí (indica ventajas que se
   obtiene al sustituirlos por plásticos)
6. Di al menos dos cosas que podrías hacer para contribuir a reducir la cantidad de objetos plásticos que
   acaban en los vertederos.
7. ¿Cuáles son las propiedades generales de un plástico?
8. Indica si las siguientes afirmaciones son verdaderas. En caso contrario, explica por qué:
     a) En general, los plásticos son buenos conductores de la electricidad.
     b) Los plásticos no se utilizan para fabricar tuberías ya que no resisten la corrosión.
     c) La mayoría de los plásticos se quema fácilmente.
     d) Todos los plásticos tienen las mismas propiedades.
9. ¿Qué diferencias hay entre plásticos termoestables y termoplásticos?
10. Relaciona la columna de la izquierda con los materiales plásticos de la columna de la derecha:
                   Tubería de agua                      Poliestireno
                   Bolsa de supermercado                PVC
                   Aislamiento de paredes               Polietileno PE
11. Averigua para qué se añade fibra de vidrio a las resinas de poliéster.
12. ¿Qué son los elastómeros?
13. Clasifica en uno de los tres tipos de plásticos diferentes los objetos siguientes: neumático, tubería,
    bandeja de corcho, suela de zapato, adhesivo, camiseta elástica.
14. ¿Podemos emplear polietileno (PE) para fabricar la tapa de una sartén? ¿Por qué?
15. ¿Qué es el PVC? Enumera alguna de sus aplicaciones.
16. Los trajes de los buceadores se fabrican de neopreno. Indica cuáles son las propiedades que tiene
    este plástico que lo hacen idóneo para esa función.
17. Indica el tipo de plástico al que pertenece:    a) neopreno, b) polietileno, c) poliestireno, d) teflón,
    e) resinas epoxi, f) metacrilato.
18. Describe el proceso de moldeado por extrusión de plásticos. Pon un ejemplo de un objeto fabricado
    con esta técnica.
19. Identifica los métodos de conformación que tuvieron que emplearse para fabricar: una botella de agua,
    una bandeja de plástico, una tubería, un mantel de plástico, el recubrimiento de un cable eléctrico, una
    pelota de ping-pong, una funda para folios, una pelota de playa, la carcasa de una batidora.
20. ¿Crees que un balde se podría fabricar por el método de extrusión? Razona tu respuesta
21. Una manguera de jardín se ha fabricado en PVC. ¿Qué método de fabricación se habrá utilizado para
    hacerla?
22. Di las diferencias que encuentras entre los siguientes métodos de moldeo:
    a) Entre el moldeo por soplado y el moldeo al vacío
    b) Entre la conformación por inyección y por extrusión
23. Confecciona una lista con varios elementos de plástico obtenidos por calandrado que puedas encontrar
    en el hogar.


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  • 1. 3º E.S.O. 3. Materiales de uso técnico: Los plásticos.
  • 3. 2. Materiales de uso técnico. Los plásticos 2.1 ¿Qué es un plástico? Son materiales de origen orgánico y de elevado peso molecular, constituidos por largas cadenas de moléculas llamadas polímeros. Se obtienen principalmente a partir del petróleo y del gas natural. Presentan el inconveniente de que la mayoría de los plásticos no son biodegradables, y para eliminarlos se recurre a su incineración, una práctica que, pese a generar un gran volumen de energía, constituye un grave problema medioambiental, pues contribuye a la contaminación atmosférica y a la destrucción de la capa de ozono, e incrementa el efecto invernadero. 2.2 Propiedades de los plásticos Es difícil generalizar sobre las propiedades de los plásticos debido a la gran variedad que existe. Por tanto, en este apartado estudiaremos sólo las más significativas. • Conductividad eléctrica.- Los plásticos son malos conductores de la electricidad, por lo que se pueden emplear como aislantes eléctricos. Por ejemplo, en el recubrimiento de cables. • Conductividad térmica.- Los plásticos tienen una baja conductividad térmica. Suelen ser materiales aislantes, es decir, transmiten el calor muy lentamente. Por ejemplo, en los mangos de la batería de cocina. • Resistencia mecánica.- Teniendo en cuenta lo ligeros que son los plásticos, resultan muy resistentes. Esto explica por qué se usan junto a las aleaciones metálicas para construir aviones. Por ejemplo, casi todos los juguetes están hechos de algún tipo de plástico. • Resistencia química.- Es una de las propiedades que ha generado una producción masiva de plásticos. Casi todos resisten muy bien el ataque de agentes químicos, como los ácidos, que alteran los materiales, en especial a la mayoría de los metales. • Combustibilidad.- La mayoría de los plásticos arde con facilidad, ya que se componen de carbono e hidrógeno. Por ejemplo, las bolsas de basura. • Plasticidad.- Muchos plásticos se reblandecen con el calor y, sin llegar a fundir, son fácilmente moldeables. Esto permite fabricar con ellos piezas de formas complicadas. 1 de 6
  • 4. 2. Materiales de uso técnico. Los plásticos 2.3 Clasificación de los plásticos Como existen muchos plásticos diferentes, para estudiarlos los dividiremos en tres grupos: termoplásticos, termoestables y elastómeros. 2.3.1 TERMOPLÁSTICOS Los plásticos más utilizados pertenecen a este grupo. Sus moléculas están dispuestas libremente sin entrelazarse. Gracias a esta disposición, se reblandecen con el calor adquiriendo la forma deseada, la cual se conserva al enfriarse. También tienen la característica de ser reciclables, es decir, pueden ser procesados varias veces sin perder sus propiedades. Tipos Características Usos Alta Cubos, recipientes, botellas, densidad Rígido y resistente. Transparente TERMOPLÁSTICOS juguetes POLIETILENOS (PEAD) (PE) Baja densidad Blando y ligero. Transparente Bolsas, vasos y platos (PEBD) POLIESTIRENOS Embalajes, envasado, aislamiento Esponjoso y blando (expandido) térmico y acústico Impermeable. Amplio rango de Tuberías, suelas de zapatos, POLIVINILOS (PVC) dureza guantes, trajes impermeables Otros: TEFLÓN, METACRILATO, NAILON, CELOFÁN... 2.3.2 TERMOESTABLES Al igual que los termoplásticos, la mayoría de los plásticos termoestables se obtienen del petróleo. Al someterlos al calor se vuelven rígidos, por lo que solo pueden calentarse una vez y no se deforman. Por esta razón son más frágiles que los termoplásticos. No se ablandan cuando se calientan nuevamente, sino que se descomponen y carbonizan. En general, presentan una superficie dura y extremadamente resistente. Tipos Características Usos TERMOESTABLES Fibras textiles, carrocerías (con POLIÉSTER Resistente. Flexible y elástico fibra de vidrio) Adhesivos, revestimientos de latas RESINAS EPOXI Adherentes. Buena resistencia química de alimentos y bidones Otros: RESINAS EPOXI, AMINAS 2 de 6
  • 5. 2. Materiales de uso técnico. Los plásticos 2.3.3 ELASTÓMEROS Sus macromoléculas se ordenan en forma de red de malla con pocos enlaces. Esta disposición permite obtener plásticos de gran elasticidad que recuperan su forma y dimensiones cuando deja de actuar sobre ellos una fuerza. También presentan buena adherencia y baja dureza. No soportan bien el calor. Tipos Características Usos ELASTÓMEROS Neumáticos, artículos de goma, CAUCHO Resistente a agentes químicos. Flexible mangueras Aislante térmico y eléctrico. Trajes de submarinismo y surf, NEOPRENOS Impermeable, resistente rodilleras, correas Otros: POLIURETANOS (gomaespuma), SILICONAS 2.4 Técnicas de conformación de los plásticos Los materiales plásticos que se obtienen industrialmente se presentan en diferentes formas: polvo, gránulos, resinas, láminas, planchas, tubos e hilos. Estos materiales se someten posteriormente a técnicas de conformación muy variadas según las aplicaciones a las que se destinen y la forma que se les quiera dar. Todas estas técnicas tienen en común: • comienzan calentando los gránulos para reblandecerlos, • necesitan algún tipo de molde, • terminan con un proceso de enfriamiento para que el plástico se solidifique, es decir, se endurezca. Entre las más importantes destacan la extrusión, el moldeo, el calandrado y el conformado al vacío. 2.4.1 LA EXTRUSIÓN Utiliza, generalmente, termoplásticos. Consiste en introducir plástico granulado dentro de un cilindro, donde se calienta. Cuando el plástico se reblandece, un tornillo sinfín lo empuja y lo hace salir a través de una boquilla con la forma que se quiera que tenga el objeto de plástico. De esta manera se obtiene una pieza continua, de gran longitud y poco grosor que se enfría para endurecer con aire o agua fría. Mediante este sistema se fabrican tubos, mangueras, varillas, etc. 3 de 6
  • 6. 2. Materiales de uso técnico. Los plásticos 2.4.2 EL CALANDRADO Consiste en hacer pasar el material termoplástico, procedente del proceso de extrusión, por entre unos cilindros o rodillos giratorios con el fin de obtener láminas y planchas continuas. Con el calandrado se pueden conseguir superficies con diferentes tipos de acabado (brillante, mate...) dependiendo del recubrimiento del último rodillo. Se aplica para el acabado mate o brillante de superficies, como por ejemplo, encimeras o muebles de cocina. También permite fabricar películas plásticas, planchas de PVC, carpetas, portadocumentos, toldos, láminas para la agricultura, hules, etc. 2.4.3 EL MOLDEO b) Moldeo por soplado El material en forma de tubo (obtenido en el proceso de extrusión) se introduce en un molde hueco cuya superficie interior corresponde a la forma del objeto que se quiera fabricar. Una vez cerrado el molde, se inyecta aire comprimido en el interior del tubo para que el material se adapte a las paredes del molde y tome su forma. Después de enfriarse, se abre el molde y se extrae el objeto. Se emplea para elaborar objetos huecos, como botellas para aceite de uso culinario y agua mineral; frascos, y algunos juguetes, como balones. 4 de 6
  • 7. 2. Materiales de uso técnico. Los plásticos b) Moldeo por inyección Este proceso consiste en inyectar material termoplástico en estado fundido en un molde. Cuando el material se ha enfriado y solidificado, se abre el molde y se extrae la pieza. Se aplica para la fabricación de utensilios domésticos (cubos, recipientes, ...) y juguetes. 2.4.4 EL CONFORMADO AL VACÍO Esta técnica se utiliza, sobre todo, con láminas de plástico de gran superficie que no admiten ningún otro proceso de conformado. El material plástico en forma de lámina de pequeño grosor se sujeta a un molde. La lámina se calienta con un radiador para ablandar el material. A continuación, se succiona el aire de debajo de la lámina haciendo el vacío, de modo que el material se adapte a las paredes del molde y tome la forma deseada. Una vez enfriado, se abre el molde para extraer la pieza. Este método se aplica para fabricar hueveras, salpicaderos de coches, bandejas para bombones, etc. 5 de 6
  • 8. 2. Materiales de uso técnico. Los plásticos ACTIVIDADES 1. ¿Cuáles son las materias primas fundamentales de las que se obtienen los plásticos? 2. Define con tus palabras qué es un plástico. 3. ¿Por qué se denomina a los plásticos con el término de polímeros? 4. ¿Cuál es el mayor problema que presentan, en general, los plásticos? 5. Enumera cinco objetos que antes no se fabricaran con plástico y ahora sí (indica ventajas que se obtiene al sustituirlos por plásticos) 6. Di al menos dos cosas que podrías hacer para contribuir a reducir la cantidad de objetos plásticos que acaban en los vertederos. 7. ¿Cuáles son las propiedades generales de un plástico? 8. Indica si las siguientes afirmaciones son verdaderas. En caso contrario, explica por qué: a) En general, los plásticos son buenos conductores de la electricidad. b) Los plásticos no se utilizan para fabricar tuberías ya que no resisten la corrosión. c) La mayoría de los plásticos se quema fácilmente. d) Todos los plásticos tienen las mismas propiedades. 9. ¿Qué diferencias hay entre plásticos termoestables y termoplásticos? 10. Relaciona la columna de la izquierda con los materiales plásticos de la columna de la derecha: Tubería de agua Poliestireno Bolsa de supermercado PVC Aislamiento de paredes Polietileno PE 11. Averigua para qué se añade fibra de vidrio a las resinas de poliéster. 12. ¿Qué son los elastómeros? 13. Clasifica en uno de los tres tipos de plásticos diferentes los objetos siguientes: neumático, tubería, bandeja de corcho, suela de zapato, adhesivo, camiseta elástica. 14. ¿Podemos emplear polietileno (PE) para fabricar la tapa de una sartén? ¿Por qué? 15. ¿Qué es el PVC? Enumera alguna de sus aplicaciones. 16. Los trajes de los buceadores se fabrican de neopreno. Indica cuáles son las propiedades que tiene este plástico que lo hacen idóneo para esa función. 17. Indica el tipo de plástico al que pertenece: a) neopreno, b) polietileno, c) poliestireno, d) teflón, e) resinas epoxi, f) metacrilato. 18. Describe el proceso de moldeado por extrusión de plásticos. Pon un ejemplo de un objeto fabricado con esta técnica. 19. Identifica los métodos de conformación que tuvieron que emplearse para fabricar: una botella de agua, una bandeja de plástico, una tubería, un mantel de plástico, el recubrimiento de un cable eléctrico, una pelota de ping-pong, una funda para folios, una pelota de playa, la carcasa de una batidora. 20. ¿Crees que un balde se podría fabricar por el método de extrusión? Razona tu respuesta 21. Una manguera de jardín se ha fabricado en PVC. ¿Qué método de fabricación se habrá utilizado para hacerla? 22. Di las diferencias que encuentras entre los siguientes métodos de moldeo: a) Entre el moldeo por soplado y el moldeo al vacío b) Entre la conformación por inyección y por extrusión 23. Confecciona una lista con varios elementos de plástico obtenidos por calandrado que puedas encontrar en el hogar. 6 de 6