1. Práctica 4- Caracterización de Plásticos Ensayo de
Materiales
1. INTRODUCCIÓN
Todo análisis de un plástico empieza con ensayos preliminares. Además de
observar características tales como el comportamiento en solubilidad, y
densidad, es muy importante el calentamiento de un tubo de combustión
(ensayo de pirolisis) y en la llama (ensayo a la llama).
La inclusión de temas vinculados a la caracterización de materiales plásticos
en los niveles de superiores de ingeniería incrementa las nociones y competencias
de un ingeniero, porque adquieren conocimientos de utilidad para posteriormente
puedan ejercerlos profesionalmente. Al mismo tiempo se trabajan conceptos y
procedimientos de química.
Los enfoques y las orientaciones del profesorado harán que esta actividad
experimental se enriquezca y que el alumnado haga aprendizajes más interesantes,
tanto para los que no van a seguir en la senda de la investigación, como para los
que van a continuar con este tipo de estudios.
La identificación de los plásticos nos lleva a trabajar procedimientos y
conceptos entrelazados, aunque deben de planificarse. El reconocimiento de los
plásticos, su variedad y las propiedades que los identifican es un conocimiento útil,
por su uso tan frecuente en múltiples aplicaciones.
Polímeros naturales
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2. Práctica 4- Caracterización de Plásticos Ensayo de
Materiales
Termoplásticos
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3. Práctica 4- Caracterización de Plásticos Ensayo de
Materiales
Termoestables
Elastómeros
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4. Práctica 4- Caracterización de Plásticos Ensayo de
Materiales
Tablade Identificación de Materiales plásticos (reciclaje) y
sus usos más comunes
Los llamados materiales plásticos corresponden en realidad a un gran
número de productos muy diferentes, tanto por sus materias primas como por sus
procesos de fabricación y usos. Por ello, para facilitar la identificación de cada
polímero, y también para ayudar a su clasificación para poder implementar
sistemas de reciclado, se ha instituido el Código Internacional SPI, que permite
identificar con facilidad de que material específicamente esta hecho un objeto de
plástico. El Proceso de reciclado y el producto que se obtenga dependerá del tipo
de plástico que se recicle. No obstante, en los casos que no seamos capaces de
reconocer el plástico por su número, será necesario seguir el procedimiento
detallado en esta práctica.
Código Siglas Nombre Usos
Envases de bebidas gaseosas,
Tereftalato de jugos, jarabes, aceites comestibles,
PET
Polietileno bandejas, artículos de farmacia,
medicamentos. etc.
Envases de leche, detergentes,
Polietileno de alta
PEAD (HDPE) champú, baldes, bolsas, tanques de
densidad
agua, cajones para pescado, etc.
Tuberías de agua, desagües,
aceites, mangueras, cables, usos
PVC Polocloruro de vinilo
médicos como catéteres, bolsas de
sangre, etc.
Polietileno de baja Bolsas para residuos, usos
PEBD (LDPE)
densidad agrícolas, etc.
Envases de alimentos, industria
automotriz, artículos de bazar y
menaje, bolsas de uso agrícola y
PP Polipropileno
cereales, tuberías de agua caliente,
films para protección de alimentos,
pañales descartables, etc.
Envases de alimentos congelados,
PS poliestireno aislante para heladeras, juguetes,
rellenos, etc.
Adhesivos e industria plástica.
Industria de la madera y la
Resinas epoxídicas
carpintería. Elementos moldeados
Resinas Fenólicas
Otros como enchufes, asas de
Resinas Amídicas
recipientes, etc.
Poliuretano
Espuma de colchones, rellenos de
tapicería, etc.
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5. Práctica 4- Caracterización de Plásticos Ensayo de
Materiales
2. RESULTADOS EXPERIMENTALES
Esta práctica consta de varios ensayos, la realización de uno de ellos, en la
mayoría de los casos, nos permitirá identificar el material plástico ensayado. Por lo
que se hace necesario realizar varios ensayos y aunar la información obtenida en
ellos. Los ensayos a realizar son los siguientes:
Densidad.
Solubilidad.
Comportamiento a la llama.
Densidad
Uno de los procedimientos es comprobar el comportamiento de nuestros
plásticos patrón ante la inmersión de los mismos en diferentes disolventes. En la
tabla que se detalla a continuación se indica con un NO cuando el material plástico
tiene una densidad mayor que el disolvente y, por lo tanto, no flota. Para el caso
contrario utilizamos un Si para indicar que el plástico flota en el disolvente.
Solubilidad
Una vez comprobado el valor de flotabilidad para los diversos plásticos
patrón ha de esperarse un tiempo para poder verificar si se produce una reacción
entre el disolvente empleado y el plástico.
Comportamiento a la llama
Primeramente, se procedió a acercar una muestra de material,
preferentemente de pequeño espesor al borde de la llama; de modo que se
quemase directamente. La muestra se calentó lentamente. Evidentemente, si la
llama fuera grande, la descomposición sería demasiado rápida y no se podría
observar bien los diversos aspectos de la combustión. En los casos en los que la
llama no inflamó inmediatamente, se mantuvo aproximadamente 10s en la llama. Se
anotaron los datos sobre: facilidad de ignición, autoextinción de la llama, color de
la llama, desprendimiento de algún olor, la presencia de humos,...
Fue necesario precisar los siguientes aspectos:
1. En los casos en los que la muestra no se inflamó en absoluto.
La muestra sufrió una deformación lenta.
La muestra no sufrió deformación ninguna.
2. En los casos en los que la muestra ardió dentro de la llama
La muestra se extinguió al separarla de la llama.
La muestra siguió ardiendo después de alejarla de la llama.
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6. Plásticos
Práctica 4- Caracterización de Ensayo de
Materiales
PP PVC PTFE ABS PET PE PS PMMA
Noarde muy
Tarda pero Arde La sustancia arde
Arde fácilmente SI SI si Si suavemente Difícil de incendiar lentamente, casi no
suavemente suavemente
arde, chisporrotea
Brillante
Color de la Amarilla, Amarilla, contorno Amarilla brillante
amarillo Amarilla brillante Amarilla anaranjada amarilla, centro Azul blanquecina
llama centro azul verde y luminosa
azul
Continua
Continua ardiendo tras continúan
ardiendo tras Llama Continua ardiendo tras quitar el ardiendo Continua ardiendo tras
Combustibilidad no Si, continua ardiendo
quitar el autoextinguible quitar el mechero mechero. Se después de quitar el mechero
mechero apaga muy retirar la llama
pentamente
No parece
desprender Se producen
Cantidad de Bastante,
Sin humo no Negro con hollín Humo negro con hollín humo. Se torna humos negros Prácticamente nulos
humos blancuzco
blanco al con hollín
apagarlo
Se funde
volviéndose
Funde rápido y Se
Tipo de fusión Se ablanda funde Funde y gotea trasnparente, se Funde poco Funde pero no gotea
gotea ablanda
carboniza y
gotea
Intenso a vela Intenso, asfixiante,
Ligero olor a neumático Ligero olor a Olor dulce, a
olor recién olor acre pero no no Dulzón Olor a frutas o flores
quemado (SALSA) parafina.l azúcar quemada
apagada de goma quemada
pH Neutro Ácido Ácido Básico Ácido Neutro Neutro Neutro
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7. Práctica 4- Caracterización de Plásticos Ensayo de
Materiales
Densidad
PP PVC PTFE ABS PET PE PS PMMA
Hexano 0.66 NO NO NO NO NO NO NO NO
Acetona 0.79 NO NO NO NO NO NO NO NO
Tolueno 0.87 NO NO NO NO NO NO NO NO
DMF 0,95 SI NO NO NO NO SI NO NO
Dioxano 1.032 SI NO NO NO NO SI NO NO
Cloroformo 1.47 SI NO NO SI NO SI SI SI
Solubilidad
PP PVC PTFE ABS PET PE PS PMMA
Hexano 0.66 NO NO NO NO NO NO NO NO
Acetona 0.79 NO NO NO SI NO NO NO SI
Tolueno 0.87 NO NO NO NO NO NO SI NO
DMF 0,95 NO SI NO SI NO NO NO SI
Dioxano 1.032 NO NO NO SI NO NO NO SI
Cloroformo 1.47 NO NO NO SI NO NO SI SI
Resultados de los productos incógnitas:
X (teclado) Y 8VASO CAFÉ) Z 8funda cable) vaso bueno
Hexano 0.66 NO NO NO NO
Acetona 0.79 NO NO NO NO
Tolueno 0.87 NO NO NO NO
DMF 0,95 NO NO NO SI
Dioxano 1.032 NO NO NO SI
Cloroformo 1.47 SI SI NO SI
Hexano 0.66 NO NO NO NO
Acetona 0.79 SI NO SI NO
Tolueno 0.87 NO SI SI NO
DMF 0,95 SI SI SI NO
Dioxano 1.032 SI SI NO NO
Cloroformo 1.47 SI SI NO NO
Arde fácilmente Si Si, suave Si No
Color de la llama Amarilla brillante Amarilla brillante Amarilla Amarilla
Combustibilidad Si Si Llama exting. Si
Cantidad de humos Negros con hollín Negros con hollín Negro Sin humo
Tipo de fusión Funde Funde poco Se ablanda Funde rápido
olor Salsa Dulce A cera
pH Básico Neutro Ácido Neutro
ABS PS PVC PP
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8. Práctica 4- Caracterización de Plásticos Ensayo de
Materiales
Tabla de contenidos
1. INTRODUCCIÓN ............................................................................................... 2
Polímeros naturales ................................................................................... 2
Termoplásticos .......................................................................................... 3
Termoestables ........................................................................................... 4
Elastómeros ............................................................................................... 4
Tabla de Identificación de Materiales plásticos (reciclaje) y sus usos más
comunes ............................................................................................................... 5
2. RESULTADOS EXPERIMENTALES ...................................................................... 6
Densidad ................................................................................................... 6
Solubilidad ................................................................................................ 6
Comportamiento a la llama ........................................................................ 6
Densidad ................................................................................................... 8
Solubilidad ................................................................................................ 8
Tabla de contenidos................................................................................................. 9
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