El documento proporciona información sobre varios materiales de construcción e industriales como la espuma de poliuretano, PVC, vidrio y envases de vidrio. Describe las propiedades térmicas, de impermeabilidad y resistencia al fuego de la espuma de poliuretano y cómo se fabrica. También explica cómo se fabrica el PVC y sus aplicaciones, el proceso de fabricación del vidrio y sus propiedades mecánicas, y las especificaciones y tolerancias para envases de vidrio.

1. Universidad Rafael Landivar
Ciencia de los Materiales
Ing. Carlos Flores
Materiales y Productos
Javier del Cid
Gustavo Búcaro
Fabiola Pesquera
Juan Luis Lopez
Carlos Muñoz

2. Espuma de poliuretano
• El poliuretano es el nombre genérico de los materiales fabricados mediante
una polimerización de uretano. Este material es también conocido como
“espuma”, “hule esponja”, “hule espuma”, etc.
• Se forma básicamente por la reacción química de dos compuestos, un
poliol y un isocianato, aunque su formulación necesita y admite múltiples
variantes y aditivos. Dicha reacción libera unos gases, (dióxido de
carbono), lo cual forma las burbujas
• Este material es sintético y duroplástico, altamente reticulado y no fusible,
que se obtiene de la mezcla de dos componentes generados mediante
procesos químicos a partir del petróleo y el azúcar: El poliol
(polioxipropilenglicol) en un 55% a 70% y TDI (Di- isocianato de tolueno) en
un 25% a 35%
• Espuma en caliente: Son las espumas que liberan calor durante su
reacción, fabricadas en piezas de gran tamaño, destinadas a ser cortadas
posteriormente. Generalmente son las más baratas, las más utilizadas y
conocidas por el público.
• Espumas en frío: son aquellas que apenas liberan calor en la reacción, se
utilizan para crear piezas a partir de moldes; como rellenos de otros
artículos; como aislantes, etc. Normalmente suelen ser de mayor calidad y
duración que las espumas en caliente, aunque su coste es bastante mayor.

3. Propiedades del Poliuretano
• Propiedades Térmicas: La Espuma de Poliuretano tiene una elevada
capacidad aislante debido a la baja conductividad térmica que posee el gas
espumante de sus células cerradas, que puede situarse en 10 ºC = 0,022
W/m·K, según la Norma UNE 92202, aunque este valor se eleva
ligeramente con el paso del tiempo, hasta estabilizarse definitivamente.
• Propiedades Frente al Agua: El CTE busca limitar el riesgo de la
presencia inadecuada de agua en el interior de los edificios y en sus
cerramientos, y por ello exige ciertos grados de impermeabilidad a las
fachadas. Tal y como afirma el CTE, los revestimientos continuos
intermedios - como la Espuma de Poliuretano- son una de las mejores
alternativas para cumplir con estos requisitos de impermeabilidad.
• Propiedades Frente a la Humedad: Los valores de la Espuma de
Poliuretano en lo que a humedad se refiere garantizan, en la mayoría de los
casos y en función de la densidad, la ausencia de condensaciones
intersticiales, haciendo posible la transpiración del cerramiento, lo cual es el
efecto más beneficioso para prevenir toda clase de patologías (de higiene,
salubridad, confort…). Y también para mantener durante mucho tiempo las
características de la solución constructiva.

4. • Propiedades Frente al Fuego: La Espuma de Poliuretano es un
material orgánico, y por tanto combustible, y numerosos estudios
han demostrado su buen comportamiento al fuego en aplicación
final de uso. En una obra finalizada, el material aislante no queda a
la vista, sino detrás de superficies tales como muros, paredes,
suelos y techos. Por tanto, la idoneidad del uso de la Espuma de
Poliuretano dependerá en gran medida de los valores de resistencia
al fuego de los materiales que compongan dichas superficies,
además del lugar donde vaya a ser proyectado. Además, existen
algunas variedades de la Espuma de Poliuretano con protección
ante el fuego.
• Propiedades del Proceso de Aplicación:
– Aplicador profesional. A diferencia del resto de materiales aislantes, con la
Espuma de Poliuretano es necesario un aplicador profesional para la proyección
del producto en la obra, lo que supone una garantía de buena instalación.
– Proyección in situ. Este proceso garantiza la rapidez de ejecución, la solución
sencilla de los puentes térmicos y además no es necesario disponer de espacio
para que el aislante sea almacenado.
– Único producto aislante con posibilidad de doble certificación (marca de
certificación de los productos antes de la aplicación y del producto instalado).
– Rapidez en la aplicación. La rapidez de su aplicación convierte a la Espuma de
Poliuretano en el material más aplicado al día, en m3 empleados.
– La Espuma de Poliuretano no necesita de enfoscado previo, por ser un
revestimiento continuo intermedio.

5. Múltiples usos en el mundo actual
• en colchones como relleno principal o como integrante de los acolchados
• en muebles en asientos de sofás y sillas, relleno de acolchados, etc.
• en la construcción, como aislante térmico o como relleno
• en automoción como elemento principal de salpicaderos, asientos, etc.
• en muchos artículos más como juguetes, prendas de vestir, esponjas,
calzados, almohadas, cojines, envases y en general todo tipo de
acolchados o rellenos.

6. El PVC
• El PVC es un producto que se distingue por su gran versatilidad y que está
presente en nuestro cotidiano vivir más de lo que nos podemos imaginar.
Sus propiedades, características y relación costo ventaja combinados,
revelan las potencialidades de aplicación que posee, volviéndolo un
producto de extremada importancia para la industria pero, sobre todo, para
la humanidad.
• El PVC no es un material como los otros. Es el único material plástico que
no es 100% originario del petroleo. El PVC contiene 57% de cloro (derivado
del cloreto de sodio - sal de cocina) y 43% de etileno, derivado del petroleo.
• El petroleo, que representa apenas 43% del PVC fabricado, pasa por un
camino un poco más largo. El primer paso es una destilación del petroleo
crudo, obteniéndose así la nafta leve. Esta pasa, entonces, por el proceso
de craqueamiento catalítico (quiebra de moléculas grandes en moléculas
menores, con la acción de catalizadores que aceleran el proceso),
generándose el etileno. Tanto el cloro como el etileno están en la fase
gaseosa y reaccionan produciendo el DCE (dicloro etano).

7. • A partir del DCE, se obtiene el MVC (mono cloreto de vinila, unidad básica
del polímero. El polímero es formado por la repetición de la estructura
monomérica). Las moléculas de MVC son sometidas al proceso de
polimeración, o sea, van ligándose y formando una molécula mucho mayor,
conocida como PVC (policloreto de vinila), que es un polvo muy fino, de
color blanco, y totalmente inerte.
• El PVC es ampliamente utilizado tanto en medicina y productos
alimenticios, como en la construcción civil, empaques, calzados, juguetes,
cables y alambres, recubrimientos, en la industria automotriz y en otros
sectores, donde su presencia se ha mostrado tan necesaria como
indispensable.
• Todo ello por el hecho de que el PVC es un plástico versátil, resistente,
impermeable, durable, inocuo y 100% reciclable; no se corroe, es un
aislante térmico y acústico y no propaga el fuego, pudiendo fabricarse de
cualquier color, desde transparente hasta opaco y de rígido a flexible.

8. El PVC y sus aplicaciones
• El PVC es ampliamente utilizado tanto en medicina y productos
alimenticios, como en la construcción civil, empaques, calzados, juguetes,
cables y alambres, recubrimientos, en la industria automotriz y en otros
sectores, donde su presencia se ha mostrado tan necesaria como
indispensable.

9. Vidrio
• El vidrio es un material duro frágil, trasparente y amorfo que se usa para
hacer ventanas, lentes botellas y una gran variedad de productos. El vidrio
se obtiene por fusión a unos 1.500 ºC de arena de sílice (SiO2), carbonato
de sodio (Na2CO3) y caliza (CaCO3). El vidrio es un sólido amorfo y no un
cristal propiamente dicho. Es un material inorgánico y tiene varios tipos de
vidrio. Punto de ablandamiento de 730ºC
Resistencia mecanica
• Varía segun la duracion de la carga y oscila entre 300 y 700 K/cm2. Para
cargas permanentes, la resistencia a la traccion del vidrio disminuye en un
40%. A mayor temperatura menor resistencia a la traccion. Depende del
estado de los bordes del vidrio.
Resistencia a la compresion
• 10.000 Kg/cm2, aproximadamente es el peso necesario para romper un cubo
de vidrio de 1 cm de lado.
Modulo de rotura para:
• Vidrios recocidos 350 a 550 Kg/cm2
• Vidrios templados 1850 a 2100 Kg/cm2
Modulo de trabajo para:
• Vidrio recocido, carga momentanea 170 Kg/cm2
• Vidrio recocido, carga permanente 60 Kg/cm2
• Vidrio templado 500 Kg/cm2

10. • Sistema del modelo SP-1A
(Método de Alargamiento de Fibra Littleton.) El punto de ablandamiento es
la temperatura en la cual una fibra de vidrio uniforme se alarga bajo su
propio peso a una ritmo de 1mm/minuto cuando los 100mm superiores son
calentados al ritmo de 5ºC/minuto. Las temperaturas que se manejan son
de hasta 1000ºC. El micrómetro Slide Cathetometer (Catetómetro
portaobjetos) es un tele-microscopio óptico de precisión montado sobre un
soporte independiente, utilizado para observar la posición de la fibra que se
alarga.
• Sistema del método de deformación de viga SP-5A-DAS
El modelo SP-5A-DAS ha sido diseñado para controlar automáticamente la
deformación de una viga de cristal de carga de 3 puntos según el método
ASTM C598. Extensómetro, tiempo y datos de temperatura son recogidos
por sistemas electrónicos específicamente diseñados para calcular los
puntos de temple y de tensión según los procedimientos ASTM C598. Este
sistema es muy adecuado para cristales que por una razón u otra no se
adaptan al trabajo con llama ni a aplicaciones donde se eliminan la
expansión térmica o las correcciones de longitud efectivas (comunes en el
método de alargamiento de fibra.)

11. Envases
• TOLERANCIAS Y ESPECIFICACIONES PARA ENVASES DE VIDRIO:
• Las tolerancias se utilizan como una guía de fabricación de productos para
• mantener un estándar de especificaciones para los respectivos fabricantes.
De esta forma un fabricante y un comprador sabrán en que
• rangos se fabricarán o recibirán los envases solicitados, siendo lo principal,
que el envase sea el adecuado para su función.
• Todo proceso de producción presentara variación en cuanto a sus
dimensiones, ya que a tolerancias mas estrictas, se incrementara
• el costo del proceso. Es por eso que dependiendo de los requerimientos del
proceso de producción, será el rango de variación permitida.
• Envases se rige de acuerdo a las tolerancias marcadas internacionalmente
por el quot;Glass Packaging Institutequot; (GPI) y por la Norma
• Oficial Mexicana, entre otras.

12. CORONA:
Se fabrica principalmente para tapas estandar: Tapa rosca e Inviolable
(tapa engargolada); asi como otras coronas especiales, existiendo para
cada una de ellas sus propias especificaciones y tolerancias, las cuales
estan dadas por normas internacionales.
CAPACIDAD:
Es el volumen interno expresado en mililitros y generalmente a la base de
la corona (parte inferior de la rosca). La tolerancia de capacidad se
incrementara a medida que se incrementa el tamaño del envase.
PESO:
Existe una relacion fija entre peso y capacidad, siendo la capacidad la
especificacion mas estricta de las dos. El peso anotado en el diseño debe
considerarse aproximado, ya que puede tener las variaciones necesarias
para mantener capacidad dentro de las tolerancias del diseño aprobado.

13. CHOQUE TERMICO:
Los envases fabricados con los diferentes tipos de vidrio, deberán resistir los
siguientes cambios mínimos de temperatura (diferencial de temperatura del
agua caliente a fría): Borosilicato (Tipo I): 55°C Calizo (Tipo II, III y IV):
44°C
OVALAMIENTO, ALTURA Y DIAMETRO:
El envase fabricado con el proceso soplo-soplo, siempre tendrá variaciones
en dimensiones, las cuales deberán estar dentro de las tolerancias
indicadas en el diseño y son regidas por el GPI.
ESFUERZOS RESIDUALES:
Los esfuerzos de tensión son eliminados mediante el proceso de revenido,
para el cual el máximo permisible es disco 4.

14. Beneficios del Vidrio:
El vidrio cuenta con caracteristicas excelentes como son:
Permite ver el producto que contiene.
Es un material totalmente inocuo que no reacciona con el producto.
Es higienico ya que no es poroso evitando la formacion de colonias de
bacterias.
Es un aislante perfe cto generando una mayor vida en el anaquel.
Es 100% reciclable.
Puede ser utilizado para guardar algun otro producto.
Pueden crearse una variedad infinita de formas y tamaños.