Tema 7 Plásticos

TEMA 7: PLÁSTICOS E FIBRAS TEXTILES

1

Tema 7: Plásticos e fibras textiles
1.- OS PLÁSTICOS
Baixo o nome de plásticos englóbanse un variado grupo de materiais de orixe
orgánico de importancia crecente na actualidade. Están constituídos por
macromoléculas naturais ou sintéticas de elevado peso molecular, formadas
principalmente por carbono. Estas moléculas reciben o nome de polímeros.
Os polímeros naturais, como a celulosa ou as proteínas, están presentes na vida
vexetal e animal. O desenvolvemento da tecnoloxía química permitiu coñecer e
modificar a estrutura dos polímeros naturais e fabricar outros totalmente sintéticos
con mellores propiedades. Dentro de estes polímeros sintéticos, fabricados polo xeral
a partir de produtos derivados do petróleo, destacan pola súa utilidade o polietileno, o
poliestireno, o polipropileno, as resinas de urea e fenol, etc.
As moléculas de elevado peso molecular que constitúen os materiais plásticos
constrúense por repetición sucesiva de unidades químicas pequenas e simples,
chamadas monómeros, que únense mediante unha reacción chamada de
polimerización. O material obtido desígnase engadindo o prefixo poli- ó nome do
monómero ( así o poliestiresno é un polímero formado a partir de estireno).

Os polímeros posúen as seguintes propiedades en común:






Baixos custos de produción.
Alta relación resistencia/densidade, que os fai competitivos fronte a pezas
lixeiras.
Elevada resistencia ó ataque químico.
Alta constante dieléctrica: illantes e condensadores.
Pequena condutividade calorífica: illantes térmicos.

IES AQUIS CELENIS

TECNOLOXÍA INDUSTRIAL I



2

Como principal inconveniente presenta unha baixa temperatura de fusión e
reducida resistencia ó calor.

2.- REACCIÓNS DE POLIMERIZACIÓN
Os polímeros están constituídos por macromoléculas que se obteñen por
repetición dunha unidade simple, que provén dunha molécula sinxela chamada
monómero mediante unha reacción de polimerización. Para que un monómero se
polimerice debe conter dous ou máis grupos reactivos, que permitan a súa unión con
outras moléculas do monómero. Por regra xeral, o monómero debe posuír un elevado
grao de pureza, posto que as posibles impurezas soen influír no proceso bloqueando o
crecemento das cadeas do polímero. O número de monómeros que se repiten nunha
mesma molécula de polímero coñécese como grao de polimerización.
Existen dous tipos fundamentais de polimerización: a polimerización por
adición ou poliadición, e a polimerización por condensación ou policondensación.

2.1.- POLIADICIÓN.
Consiste na superposición das unidades dun mesmo monómero, é dicir, cando
a partir de moléculas sinxelas obtense un polímero cunha masa múltiplo enteiro da do
monómero, non existindo ademais, liberación de moléculas sinxelas como auga,
amoníaco, alcohol, ...
Si se polimerizan conxuntamente dous monómeros distintos, o proceso
coñécese como copolimerización, e a macromolécula copolímero.
Ó ser a polimerización unha auténtica reacción química, a formación das cadeas
dos polímeros implica a previa activación das moléculas do monómero, o que se
consigue por medio de enerxía (luz, calor,...) ou mediante catalizadores.

2.2.- POLICONDENSACIÓN.
Neste tipo de polimerización, prodúcese unha reacción que, á vez que une un
monómero a unha cadea deles, xera pequenas moléculas de subprodutos (auga,
alcohol, amoníaco, ...)
Na cadea resultante aparece sempre un grupo característico que repítese
moitas veces como resultado da reacción de unión dos extremos da cadea, e que da
nome ó polímero final.
Propiamente non é unha verdadeira polimerización, dado que ademais da
macromolécula, fórmanse produtos secundarios de forma que a masa molecular do
polímero, aínda que elevada, non é un múltiplo exacto da masa molecular do
monómero.

IES AQUIS CELENIS



3

3.- TIPOS DE POLÍMEROS SEGUNDO A SÚA ESTRUTURA.
Atendendo ós enlaces existentes entre as súas cadeas e o seu comportamento
fronte o calor, os polímeros poden clasificarse en:




Termoplásticos (estruturas lineais).
Termoestables (estruturas tridimensionais).
Elastómeros.

3.1.- TERMOPLÁSTICOS.
Son polímeros lineais, é dicir, as moléculas soamente medran nunha dirección e
a súa estrutura é moi sinxela e ramificada, uníndose as moléculas entre si por enlaces
de tipo secundario (intermoleculares).
Cando se quentan a temperaturas relativamente baixas, os débiles enlaces
intermoleculares rómpense e posibilítase o deslizamento entre as cadeas
compoñentes do polímero, poñéndose de manifesto un progresivo abrandamento ata
converterse en líquidos. Esta característica facilita o conformado dos polímeros
termoplásticos por medio de moldeo, proceso que en teoría pode repetirse moitas
veces, o que permite recuperar os materiais plásticos deste tipo. Sen embargo,
presentan o inconveniente de que so poden empregarse en ambientes e situacións de
temperatura moderada.
A maior parte dos polímeros de adición son termoplásticos.

3.2.-TERMOESTABLES.
Este tipo de polímeros caracterízase por presentar enlaces covalentes entre as
súas moléculas, de forma que obtense unha xigantesca estrutura reticulada. Para que
isto sexa posible, o monómero debe posuír ó menos tres grupos funcionais.
Cando se quenta un polímero deste tipo, as súas moléculas non deslizan, a
causa dos fortes enlaces intermoleculares. Polo tanto, despois de terminados non
poden abrandarse nin moldearse de novo pola acción do calor. Son plásticos obtidos
por condensación, que moldéanse antes de que a reacción entre os monómeros
remate.
Son insolubles na maior parte dos disolventes orgánicos e descompóñense a
elevadas temperaturas (cando a enerxía térmica aportada sexa suficiente para romper
os enlaces covalentes).

3.3.- ELASTÓMEROS.
Son polímeros formados por largas moléculas, unidas dun modo moi disperso
por enlaces fortes. Os elastómeros son materiais moi elásticos. Ó aplicar unha tensión,
IES AQUIS CELENIS



4

as cadeas de polímero, que en estado de repouso atópanse enroladas aleatoriamente,
estíranse, alcanzando lonxitudes superiores á primitiva sen romperse. Este
comportamento elástico dos elastómeros pérdese si no proceso de vulcanización
engadimos unha cantidade elevada de xofre, debido ó aumento dos enlaces
intermoleculares, e obteríamos un polímero termoestable.

4.- PLASTIFICACIÓN DE POLÍMEROS.
Un polímero pode abrandarse e facerse moi flexible engadindo uns materiais
orgánicos de baixo peso molecular, denominados plastificantes. Mediante esta
operación, diminúen as forzas intermoleculares nos polímeros, xa que os plastificantes
dispóñense entres as súas moléculas e favorecen o deslizamento dunhas respecto
doutras.
Si engadimos unha cantidade elevada de plastificante, as forzas
intermoleculares no polímero fanse moi pequenas e este vólvese líquido (pinturas
plásticas). Cando o plastificante se evapora, a pintura secase e adquire consistencia.

5.- POLÍMEROS TERMOPLÁSTICOS.
Poden dividirse en catro grandes grupos:





Poliolefinas.
Polímeros vinílicos e acrílicos.
Fibras orgánicas.
Termoplásticos especiais.

5.1.- POLIOLEFINAS.
As máis importantes son o polietileno e o polipropileno . Estas fórmanse a
partir dos monómeros do etileno (CH2 = CH2) e propileno (CH2 = CH – CH3), que
obtéñense en abundancia nos procesos de refino do petróleo e do gas natural.

5.1.1.-POLIETILENO (PE)
É un dos polímeros máis estables e inertes ós axentes químicos. Presenta unha
excelente combinación de propiedades mecánicas e eléctricas, que o converten nun

IES AQUIS CELENIS



5

material apto para múltiples usos industriais, aínda que ten o inconveniente de ser
bastante brando.
Distinguimos dúas clases de polietileno:



Polietileno de baixa densidade (PEBD): é un dos polímeros máis estables e
inertes ós axentes químicos. Emprégase para o recubrimento de cables e na
fabricación de elementos obtidos por inxección en moldes.
Polietileno de alta densidade (PEAD): a súa densidade, resistencia mecánica e
punto de fusión son maiores que no polietileno anterior. Emprégase na
fabricación de botellas, envases, depósitos e recipientes e pode moldearse
facilmente na construción de utensilios domésticos.

5.1.2.- POLIPROPILENO (PP).
Produto máis ríxido e con maior punto de fusión que o polietileno, a súa
principal limitación reside na súa fraxilidade a baixas temperaturas. Presenta menor
resistencia o envellecemento que o polietileno. É resistente á tracción e ó choque, con
boas propiedades eléctricas. Caracterízase por poder dobrarse miles de veces sen
romperse. Emprégase na fabricación de utensilios de cociña, engrenaxes que deben
funcionar sen lubricación e como illante eléctrico.

5.2.- POLÍMEROS ACRÍLICOS Y VINÍLICOS.
Dentro deste grupo cabe destacar o cloruro de polivinilo, o poliestireno, a
resina ABS e polimetacrilato de metilo.

5.2.1.- CLORURO DE POLIVINILO (PVC).
É un material moi resistente e ríxido, aínda que de baixa tenacidade. É difícil de
traballar e non é atacado polos ácidos máis comúns, polo que se empréga na
fabricación de tubos, canalizacións, cubertas de tellados, ...
Existe unha variedade flexible do PVC, obtida mediante a adicción de
plastificantes, que separan as cadeas de polímeros o que incrementa a súa ductilidade.
O PVC flexible emprégase en forma de láminas para a fabricación de bolsas de man,
impermeabilización de tellados, tapizados, ...

5.2.2.- POLIESTIRENO (PS).
Foi durante moito tempo o material plástico por excelencia, dado que permite
a fabricación de pezas de formas complicadas por inxección en moldes.
É un material resistente, ríxido, moi fráxil e pouco resistente ó calor. Emprégase
na fabricación de accesorios domésticos.

IES AQUIS CELENIS



6

Coa adicción de pequenas cantidades de goma, obtense o poliestireno de alto
impacto, material de alta tenacidade e boa resistencia mecánica.
Si no proceso de polimerización engadimos certas sustancias que despois se
volatilizan coa calor, obtense o chamado poliestireno expandido (corcho branco)
empregado en embalaxes, paneis illantes térmicos e acústicos, ...

5.2.3.- RESINA ABS (ACRILONITRILO-BUTADIENO-ESTIRENO).
É un derivado do estireno máis tenaz e con maior resistencia ó calor.
Emprégase na fabricación de cascos de protección, carcasas de teléfonos e televisións,
maletas, ...

5.2.4.- POLIMETACRILATO DE METILO (PMMA).
É un polímero vítreo a temperatura ambiente que se comercializa co nome de
plexiglás. Trátase dun sólido transparente, incoloro e facilmente moldeable en quente.
Debido a súa transparencia, substitúe en múltiples ocasións ó vidro ordinario, na
fabricación de intermitentes de automóbil, filtros, farolas, ...

5.3.- FIBRAS ORGÁNICAS.
Pertencen a este grupo os polímeros que, tras un proceso de fiado,
empréganse en forma de fibras na industria téxtil. Este tipo de fibras serán obxecto de
estudio no apartado de fibras téxtiles.

5.4.- TERMOPLÁSTICOS ESPECIAIS.
Trátase dun grupo de polímeros que presentan como característica común a
súa resistencia ó calor e características mecánicas particulares.

5.4.1.- POLICARBONATOS (PC).
Son termoplásticos cristalinos que se obteñen a partir do ácido carbónico.
Destacan pola súa elevada transparencia e resistencia mecánica. Empréganse na
fabricación de carcasas, maquinaria de oficina, engrenaxes, ventiladores, cristais
irrompibles dos avións e trens de alta velocidade,...

5.4.2.- POLIACETALES.
Caracterízase por elevadas propiedades mecánicas, resistente á abrasión e á
corrosión, e non se disolve nos disolventes comúns. Están substituíndo ás fundicións
férreas e as aliaxes de cinc e latóns en pequenas pezas de automóbiles.

IES AQUIS CELENIS



7

5.4.3.- FLUOROPLÁSTICOS.
Presentan unha gran estabilidade térmica e gran tenacidade a temperaturas
moi baixas.
O teflón é un dos polímeros máis importantes. Caracterízase por ser resistente
ós ácidos e os disolventes, soporta altas temperaturas e é un excelente illante. O teflón
emprégase para rodamentos, pezas para motores, engrenaxes, material de
laboratorio, artigos de cociña (tixolas, cazolas, ...), ...

6.- POLÍMEROS TERMOESTABLES.
Son polímeros con estruturas tridimensionais, e por isto, sempre resistentes e
fráxiles.

6.1.- POLÍMEROS DE TRANSICIÓN.
6.1.1.- POLIÉSTERES NON SATURADOS.
Son poliésteres formados a partir de monómeros nos que existe algún dobre
enlace que, posteriormente, permitirá formar enlaces intermoleculares.

6.1.2.- RESINAS EPOXI (EP).
Son velenosas en estado líquido e os seus vapores irritan a pel, pero unha vez
que se endurecen vólvense inodoras, insípidas e inocuas. Resisten moi ben ós axentes
químicos e ó calor e son bos illantes eléctricos. Empregase como recubrimento de
condutores eléctricos e como cola, pois fixa facilmente os metais.

6.1.3.- RESINAS DE POLIURETANO (PUR).
Empréganse a miúdo en forma de espumas plásticas de moi baixa densidade
para a fabricación de paneis illantes, recheos de almofadas e colchóns, rodas de
fricción, colas, vernices, ...

6.2.- TERMOESTABLES CLÁSICOS.
Son resinas que experimentan un cambio físico-químico irreversible por
quentamento pasando a ser un material soluble. Os residuos producidos non poden
volver a fundirse e empregarse de novo e por regra xeral arden moi mal.

IES AQUIS CELENIS



8

6.2.1.- RESINAS FENÓLICAS (PF).
Son os plásticos comerciais máis antigos e reciben o nome de baquelita. Posúen
boa resistencia ó calor e resistencia mecánica. Polas súas propiedades dieléctricas
empréganse para fabricar compoñentes electrónicos. Debido a súa baixa
condutividade térmica, empréganse para fabricar mangos e asas de utensilios de
cociña. Así mesmo, empréganse en forma de estratificados, impregnando e dando
consistencia a sucesivas capas de papel, madeira, contrachapados e incluso circuítos
impresos.

6.2.2.- AMINORRESINAS.
Empréganse na fabricación de paneis decorativos e como colas. Tamén na
fabricación de materiais compostos. Así, a principal aplicación das resinas de melamina
é a fabricación de vaixelas de alta calidade e madeiras aglomeradas.

6.2.3.- SILICONAS.
Teñen unha gran flexibilidade a temperaturas moi baixas e mostran alta
resistencia ó envellecemento e ó calor. Empréganse en illamento de cables, selado de
xuntas, ... así como en revestimentos illantes e en pinturas industriais.

7.- ELASTÓMEROS.
Aproximadamente o 68% da produción dos elastómeros ou gomas empréganse
na fabricación de pneumáticos.
Todos os pneumáticos posúen estruturas lineais con cadeas moi longas en
enroladas, unidas mediante enlaces dispersos. A extraordinaria elasticidade destes
materiais conséguese tras un proceso de vulcanización que dificulta o movemento das
macromoléculas e así a cristalización, que é a causa do endurecemento e perda de
elasticidade das gomas ó ser sometidas a temperaturas baixas. Son materiais
tipicamente amorfos e extraordinariamente brandos, permitindo enormes
deformacións elásticas.

7.1.- ELASTÓMEROS DE ORIXE NATURAL.
O elastómero natural por excelencia é o caucho, constituído por repetición do
monómero isopreno. O caucho natural é o produto da coagulación do látex da árbore
da goma. O látex unha vez coagulado, lávase e amásase mediante rolos dando unha
substancia pegañosa de enorme elasticidade. É brando, adhesivo, deformase con
facilidade, oxídase ó aire e co tempo faise quebradizo. Para mellorar as súas
propiedades, o caucho sométese a un proceso de vulcanización ó que se lle engade
unha cantidade de xofre non superior ó 8%.

IES AQUIS CELENIS



9

Cando vulcanizamos a goma natural cun contido alto de xofre, formase unha
estrutura tridimensional totalmente enlazada. Este material denominase ebonita ou
goma dura, e é un produto ríxido empregado na fabricación de baterías de coches,
peines e correas.

7.2.- ELASTÓMEROS DE ORIXE SINTÉTICO.
Entre os elastómeros de orixe sintético, podemos citar:





Poliisopreno: moi similar á goma natural obtense do refino do petróleo.
Cauchos sintéticos: amplamente desenvolvidos durante a Primeira e Segunda
Guerra Mundial. Existen diversos tipos, pero as características comúns son a
súa elasticidade, gran impermeabilidade para os gases, moi resistente o
envellecemento e non cristaliza. Emprégase na fabricación de pneumáticos,
bolsas de auga, mangueiras, ...
Neopreno: presenta un bo comportamento fronte o envellecemento e é moi
empregado no recubrimento de cables eléctricos. De características mecánicas
análogas ás do caucho natural, emprégase na fabricación de correas e algúns
tipos de prendas.

8.- PLÁSTICOS MELLORADOS.
Na actualidade, para mellorar algunhas propiedades dos plásticos empréganse:


Plásticos reforzados: formados por dous ou máis tipos de materiais: un plástico
e outro, chamado material de reforzo, que lle confire resistencia á tracción.
Empréganse na fabricación de equipos deportivos, carrocerías, esquís, maletas,
cascos, ... A fabricación destes materiais consiste en introducir o material de
reforzo, en forma de fibras, no interior do plástico. Na actualidade o material
máis resistente deste tipo é o kevlar, empregado na fabricación de
pneumáticos, chalecos antibalas, satélites de comunicacións,...



Plásticos laminados: constituídos por unha capa de plástico pegada a outra dun
material diferente. Poden ser:
o Plástico/papel ou cartón: que resisten a humidade (tetrabrick).
o Plástico/vidro: que resisten os golpes e presións (cristais de seguridade
ou antirroubo).
o Plástico/metal: evita a oxidación do metal e a posible alteración dos
alimentos.
o Plástico/tecidos: de gran utilidade na fabricación de coiros sintéticos.
o Plástico/plástico: para envases de produtos alimenticios, bebidas,
cosméticos,...

IES AQUIS CELENIS



10

9.- FIBRAS TÉXTILES.
Están formadas por elementos de lonxitude moi superior o seu diámetro que
empréganse na fabricación de tecidos. No mercado existe unha gran variedade de
fibras téxtiles. Cabe destacar que soamente existe unha especie animal que é capaz de
producir fío: o verme de seda.

9.1.- FIBRAS DE ORIXE MINERAL.
Obtéñense de minerais de estrutura fibrosa. So o amianto posúe esta calidade, si ben o
seu emprego está prohibido pois pode provocar leucemia. Existen outras fibras,
denominadas fibras transformadas, entre as que atopamos a fibra de vidro e as fibras
dalgúns cristais.



Fibra de vidro: obtense tras a unión de diversos minerais, seguido da fusión dos
mesmos. Emprégase como illante térmico e acústico.
Fibras dalgúns metais: especialmente a prata e o ouro poden ser convertido en
fíos continuos empregados na fabricación de tecidos: traxes relixiosos e de
toureiros.

9.2.- FIBRAS DE ORIXE VEXETAL.






Algodón: a materia predominante do algodón é a celulosa. Emprégase como
materia prima para a obtención de fibras celulósicas artificiais. O fío de algodón
100% ten algúns inconvenientes: elevado prezo, tendencia a encoller e desteñir
no lavado. Como vantaxes non produce alerxias e absorbe con facilidade o
suor.
Liño: fibra máis resistente que o algodón pero menos elástico e flexible.
Conduce con facilidade o calor o que da sensación de frescura ó tacto e ó uso.
Emprégase en confección de tecidos, roupas de cama e manteis.
Esparto: a súa principal aplicación centrase na confección de artigos de
artesanía e decoración.

9.3.- FIBRAS DE ORIXE ANIMAL.
Os pelos de diversas especies animais (ovella, camelo, llama, ...) son moi
empregadas polas súas condicións para formar fíos. As máis empregadas son a la, a
seda e o coiro.




La: obtense do pelo das ovellas. É unha fibra moi elástica o que permite que os
tecidos de la non se engurren. Como inconveniente, o calor húmido provoca
alteracións na fibra, polo que debe terse en conta á hora de secar e pasa-lo
ferro estes tecidos.
Seda: é o único filamento continuo producido pola natureza. Este fío é
elaborado polos vermes de seda no momento de pasar a fase de crisálida.
Emprégase na fabricación de fíos para tecidos finísimos e de elevado prezo. A

IES AQUIS CELENIS





11

fibra de seda é a mais resistente das naturais. Por esta razón foi empregada ata
ser substituída polo nailon, na preparación de fíos de pescar. Conduce mal a
electricidade e a calor, polo que empregada no verán da sensación de calor.
Coiro: é o pelexo dun animal despois de sufrir un proceso de curtido. O curtido
consiste en eliminar o pelo e a epidermis, deixando unicamente a dermis. Logo
engádense disolucións diluídas de substancias que curten a pel e polo tanto
que modifican as propiedades da pel, facéndoas máis plásticas e lixeiras,
aumentando a súa resistencia á auga quente e fría, e facéndoas imputrescibles.

9.4.- FIBRAS ARTIFICIAIS.
O estudio da forma de traballo do verme de seda animou ó ser humano á
produción de filamentos que puidesen ser, incluso máis resistentes, empregando
métodos análogos. O problema consistía en producir unha masa capaz de pasar por
unha fieira parecida á do verme de seda e que mantivese unha vez seca, a forma de
filamento. O primeiro que conseguiu obter o que se chamou seda artificial ou seda
chardonet foi o aristócrata francés Chardonet. As fibras artificiais máis importantes
son:

 Fibras artificiais celulósicas: raións.
A materia prima é a celulosa. Todas estas fibras reciben o nome xenérico de raións.
As vantaxes que aporta o seu emprego son gran resistencia mecánica en seco e
facilidade na súa coloración. Para abaratalas, soen mesturarse con fibras naturais.

 Fibras artificiais proteínicas.
A súa fabricación consiste na obtención de fíos a partir de masas obtidas pola
disolución (transformación de sólido a líquido) de proteínas mediante diversos axentes
químicos.

9.5.- FIBRAS SINTÉTICAS.
Coa aparición das fibras sintéticas revolucionouse a industria téxtil. Como vantaxes
presentan unha gran duración e resistencia a todos os axentes, sinxelo coidado, non
necesitan ferro de pasar e a sucidade desaparece con facilidade. Como inconvenientes,
con pouco higroscópicas (absorben moi pouca a humidade) e poden provocar alerxias
en peles sensibles. Esta son as fibras máis empregadas na actualidade. Para reducir os
seus inconvenientes mestúranse con fibras naturais. Entre as fibras sintéticas máis
empregadas destacan:



Poliamidas: de gran resistencia e elasticidade, son pouco higroscópicas e
producen alerxias.
Poliéster: a máis coñecida é o tergal, que a miúdo mesturase coa la.

IES AQUIS CELENIS








12

Acrílicas: de propiedades parecidas ó poliéster, empréganse principalmente en
prendas de punto.
Polivinílicas: son moi suaves polo que se empregan en prendas para recen
nacidos.
Polietilénicas: teñen gran resistencia á abrasión. Empréganse na fabricación de
alfombras, moquetas, tapicerías, ...
Polipropileno: empréganse en prendas de traballo e de usos industriais.
Poliuretano: de enorme elasticidade, empréganse na confección de prendas de
corsetería, traxes de baño e prendas deportivas. A máis coñecida é a licra.

IES AQUIS CELENIS



IES AQUIS CELENIS

13


Tema 7 Plásticos

Recommended

Recommended

More Related Content

Viewers also liked

Viewers also liked (20)

More from David Blanco

More from David Blanco (9)

Tema 7 Plásticos