Polimeros Archivo del blog 2008 (4) marzo (4) La qumica trigonomtrica segn An Cafe xD Concepto de polmero Clasificacin de los polmeros Tipos de polimerizacin (tambin puede ser conside...Datos personalessoloquimica Ver todo mi perfil domingo, 23 de marzo de 2008Clasificacin de los polmeros Los polmeros pueden clasificarse de diferentes maneras, y a su vez, esas clasificaciones, pueden subdividirse en otras. Partimeros de lo ms bsico a lo ms complejo: De acuerdo a su origen: Naturales y sintticosLos polmeros naturales son todos aquellos que provienen de los seres vivos, y por lo tanto, dentro de la naturaleza podemos encontrar una gran diversidad de ellos. Las protenas, los polisacridos, los cidos nucleicos son todos polmeros naturales que cumplen funciones vitales en los organismos y por tanto se les llama biopolmeros.Otros ejemplos son la seda, el caucho, el algodn, la madera (celulosa), la quitina, etc.

Los polmeros sintticos son los que se obtienen por sntesis ya sea en una industria o en un laboratorio, y estn conformados a base de monmeros naturales, mientras que los polmeros semisinteticos son resultado de la modificacin de un monmero natural. El vidrio, la porcelana, el nailon, el rayn, los adhesivos son ejemplos de polmeros sintticos, mientras que la nitrocelulosa o el caucho vulcanizado, lo son de polmeros semisinteticos.Rayn

Celuloide

La sntesis de polmeros se dio en el 1869 al obtener celuloide a partir de la celulosa; aos despus, al descubrirse la estructura de la seda, se creo la seda artificial llamada nailon. Hoy en da, al fabricarse polmeros se le puden agregar ciertas sustancias que modifican sus propiedades, ya sea flexibilidad, resistencia, dureza, elongacin, etc...De acuerdo al tipo de monmeros: Homopolmeros y copolimeros Los homopolmeros son macromolculas que estn formadas por monmeros idnticos, la celulosa y el caucho son homopolmeros naturales, mientras que el PVC y el polietileno son sintticos.Los copolimeros estn constituidos por 2 o mas monmeros diferentes, como por ejemplo, la seda como copolimero natural, y la baquelita como sinttico.Ahora bien, en los copolimeros encontramos una subclasificacion, que depende de la forma en que estn ordenados los monmeros:Al azar: Es cuando los monmeros no presentan orden alguno, por tanto presentan un patrn azaroso.Alternado: Se observa un patrn de monmeros alternados.En bloque: Son los que presentan un patrn alternado, pero bloques o paquetes.Injertado: Es cuando se ve una cadena principal formada por un solo monmero, y contiene ramificaciones formas por el otro monmero unidas a la cadena principal.Segn su forma: Lineales o RamificadosLos monmeros al unirse pueden dar diferentes formas de polmeros, lo que influye en sus propiedades, por ejemplo, el material blando y moldeable tiene una forma lineal con cadenas unidas por interacciones (fuerzas) dbiles, mientras que un polmero rgido y frgil tiene una estructura ramificada, y as vemos muchas otras caractersticas.Los lineales se forman cuando el monmero que lo origina tiene 2 puntos de ataque (de unin), de modo que la polimerizacin ocurre en una sola direccin, pero en ambos sentidos.Los polmeros ramificados, se forman debido a que, a diferencia del lineal, estos tiene 3 o ms puntos de ataque, de tal forma que la polimerizacin ocurre en forma tridimensional, en las 3 direcciones del espacio. Dentro de los polmeros ramificados encontramos 3: los con forma de estrella, de red y de dendritas.

Segn sus propiedades mecnicas: Resistencia*, dureza* y elongacin*(* Las mas importantes).

Un polmero puede ser resistente a la compresin o al estiramiento, es decir, puede soportar golpes sin perder su forma o no estirarse con facilidad, respectivamente. Tambin hay ciertos polmeros que son resistente al impacto, y por tanto no se destruyen al golpearlos; a su vez hay otros que presentan resistencia a la flexin: los doblamos con facilidad; y finalmente podemos encontrar resistencia a la torsin, que son los que recuperan su forma luego de haberlos torcido.Un ejemplo de resistencia al estiramiento son las cuerdas (especficamente sus fibras), ya que por lo general estn sujetadas a tensin y es necesario que no se extiendan al aplicarles esta fuerza. En s, la resistencia es la medida de la cantidad de tensin necesaria para romper el polmero.

En cuanto a dureza, un polmero puede ser rgido o flexible. El primer tipo suelen ser resistentes y casi no sufren deformaciones, pero al no ser duros, se quiebran con facilidad; el segundo tipo, por el contrario, aguantan bastante bien la deformacin y no se rompe tan fcilmente como los rgidos.

En lo que a elongacin respecta, los polmeros llamados elastmeros pueden ser estirados entre un 500% y un 1.000% y aun as volver a su longitud original sin haber sufrido rotura alguna. Al fin y al cabo, la elongacin es el cambio de forma que sufre un polmero cuando es sometido a tensin; es la capacidad de estiramiento sin que se rompa.En lo que a plsticos respecta, encontramos termoplsticos y termoestables:Antes de comenzar, un plstico, en resumidas cuentas, es un polmero principalmente sinttico que se puede moldear en algn momento de su elaboracin, ante la aplicacin de fuerzas relativamente dbiles a temperaturas moderadas; as encontramos plsticos como el caucho (natural), el celuloide (semisintetico) y todos los sintticos, como el polietileno.

Los termoplsticos son materiales rgidos a temperatura ambiente, pero se vuelven blandos y moldeables al elevar la temperatura, por lo que se pueden fundir y moldear varias veces, sin que por ello cambie sus propiedades, esto los hace reciclables. Son termoplsticos debido a que sus cadenas, sean lineales o ramificadas, no estn unidas, o sea, presentan entre sus cadenas fuerzas intermoleculares, que se debilitan con un aumento en la temperatura, provocndose el reblandecimiento. Estn presentes en el poliestireno, el polietileno; la seda, la lana, el algodn (fibras naturales), el polister y la poliamida (fibras sintticas). Los termoestables son materiales rgidos, frgiles y con cierta resistencia trmica. Una vez que son moldeados no se pueden volver a cambiar en la que a forma respecta, porque no se ablandan cuando se calientan, volvindolos esto no reciclables. Son termoestables porque sus cadenas estn interconectadas por medio de ramificaciones que son mas cortas que las cadenas principales. La energa calrica es la principal responsable del entrecruzamiento que da una forma permanente a este tipo de plsticos y es por esto que no pueden volver a procesarse. Los encontramos en la baquelita, el PVC y el plexigls.PolmeroSaltar a: navegacin, bsqueda

El poliestireno es un polmero formado a partir de la unidad repetitiva conocida como estireno.Los polmeros (del Griego: poly: muchos y mero: parte, segmento) son macromolculas (generalmente orgnicas) formadas por la unin de molculas ms pequeas llamadas monmeros.El almidn, la celulosa, la seda y el ADN son ejemplos de polmeros naturales, entre los ms comunes de estos y entre los polmeros sintticos encontramos el nailon, el polietileno y la baquelita.ndice 1 Polimerizacin 1.1 Tipos de polimerizacin 2 Propiedades 2.1 Propiedades elctricas 2.2 Propiedades fsicas de los polmeros. 2.3 Las propiedades mecnicas 3 Clasificacin 3.1 Segn su origen 3.2 Segn su mecanismo de polimerizacin 3.3 Segn su composicin qumica 3.4 Segn sus aplicaciones 3.5 Segn su comportamiento al elevar su temperatura 4 Nomenclatura 5 Historia 6 Ejemplos de polmeros de gran importancia 6.1 Polmeros comunes 6.2 Polmeros de ingeniera 6.3 Polmeros funcionales 7 Vase tambin 8 Referencias 9 Bibliografa 10 Enlaces externos

PolimerizacinLa reaccin por la cual se sintetiza un polmero a partir de sus monmeros se denomina polimerizacin. Segn el mecanismo por el cual se produce la reaccin de polimerizacin para dar lugar al polmero, sta se clasifica como "polimerizacin por pasos" o como "polimerizacin en cadena". En cualquier caso, el tamao de la cadena depender de parmetros como la temperatura o el tiempo de reaccin, teniendo cada cadena un tamao distinto y, por tanto, una masa molecular distinta, de ah que se hable de masa promedio del polmero.Tipos de polimerizacinExisten dos tipos fundamentales de polimerizacin: Polimerizacin por condensacin.En cada unin de dos monmeros se pierde una molcula pequea, por ejemplo agua. Debido a esto, la masa molecular del polmero no es necesariamente un mltiplo exacto de la masa molecular del monmero. Los polmeros de condensacin se dividen en dos grupos: Los Homopolmeros.PolietilenglicolSiliconas Los Copolmeros.Baquelitas.Polisteres.Poliamidas.La polimerizacin en etapas (condensacin) necesita al menos monmeros bifuncionales. Deben de saber que los polmeros pueden ser maquinables.Ejemplo: HOOC--R1--NH2Si reacciona consigo mismo, entonces:2 HOOC--R1--NH2 HOOC--R1--NH + OC--R1--NH2 + H2O HOOC--R1-NH--CO--R1--NH2 + H2O Polimerizacin por adicin.En este tipo de polimerizacin la masa molecular del polmero es un mltiplo exacto de la masa molecular del monmero.Suelen seguir un mecanismo en tres fases, con ruptura hemoltica:Iniciacin: CH2=CHCl + catalizador CH2CHClPropagacin o crecimiento: 2 CH2CHCl CH2CHClCH2CHClTerminacin: Los radicales libres de los extremos se unen a impurezas o bien se unen dos cadenas con un terminal neutralizado.

Tacticidad de poliestireno, atctico, sindiotctico, isotctico.

La estructura puede ser lineal o tambin ramificada (aparte de poder presentar entrecruzamientos). Tambin pueden adoptar otras estructuras, por ejemplo radiales.

Polimerizacin del estireno para dar poliestirenon indica el grado de polimerizacinPor otra parte, los polmeros pueden ser lineales, formados por una nica cadena de monmeros, o bien esta cadena puede presentar ramificaciones de mayor o menor tamao. Tambin se pueden formar entrecruzamientos provocados por el enlace entre tomos de distintas cadenas.La naturaleza qumica de los monmeros, su masa molecular y otras propiedades fsicas, as como la estructura que presentan, determinan diferentes caractersticas para cada polmero. Por ejemplo, si un polmero presenta entrecruzamiento, el material ser ms difcil de fundir que si no presentara ninguno.Los enlaces de carbono en los polmeros no son equivalentes entre s, por eso dependiendo del orden estereoqumico de los enlaces, un polmero puede ser: atctico (sin orden), isotctico (mismo orden), o sindiotctico (orden alternante) a esta conformacin se la llama tacticidad. Las propiedades de un polmero pueden verse modificadas severamente dependiendo de su estereoqumica.En el caso de que el polmero provenga de un nico tipo de monmero se denomina homopolmero y si proviene de varios monmeros se llama copolmero o heteropolmero. Por ejemplo, el poliestireno es un homopolmero, pues proviene de un nico tipo de monmero, el estireno, mientras que si se parte de estireno y acrilonitrilo se puede obtener un copolmero de estos dos monmeros.En los heteropolmeros los monmeros pueden distribuirse de diferentes maneras, particularmente para polmeros naturales, los monmeros pueden repetirse de forma aleatoria, informativa (como en los polipptidos de las protenas o en los polinucletidos de los cidos nucleicos) o peridica, como en el peptidoglucano o en algunos polisacridos.Los monmeros que conforman la cadena de un copolmero se pueden ubicar en la cadena principal alternndose segn diversos patrones, denominndose copolmero alternante, copolmero en bloque, copolmero aleatorio, copolmero de injerto. Para lograr este diseo, la reaccin de polimerizacin y los catalizadores deben ser los adecuados.

a) Homopolmero b) Copolmero alternantec) Copolmero en bloque d) Copolmero aleatorioe) Copolmero de injertoFinalmente, los extremos de los polmeros pueden ser distintos que el resto de la cadena polimrica, sin embargo es mucho ms importante el resto de la cadena que estos extremos debido a que la cadena es de una gran extensin comparada con los extremos.PropiedadesEste artculo o seccin necesita referencias que aparezcan en una publicacin acreditada, como revistas especializadas, monografas, prensa diaria o pginas de Internet fidedignas.Puedes aadirlas as o avisar al autor principal del artculo en su pgina de discusin pegando: {{subst:Aviso referencias|Polmero}} ~~~~

Fotoconductividad Electrocromismo Fotoluminiscencia (fluorescencia y fosforescencia)Propiedades elctricasLos polmeros industriales en general suelen ser malos conductores elctricos, por lo que se emplean masivamente en la industria elctrica y electrnica como materiales aislantes. Las baquelitas (resinas fenlicas) sustituyeron con ventaja a las porcelanas y el vidrio en el aparellaje de baja tensin hace ya muchos aos; termoplsticos como el PVC y los PE, entre otros, se utilizan en la fabricacin de cables elctricos, llegando en la actualidad a tensiones de aplicacin superiores a los 20 KV, y casi todas las carcasas de los equipos electrnicos se construyen en termoplsticos de magnficas propiedades mecnicas, adems de elctricas y de gran duracin y resistencia al medio ambiente, como son, por ejemplo, las resinas ABS.Para evitar cargas estticas en aplicaciones que lo requieran, se ha utilizado el uso de antiestticos que permite en la superficie del polmero una conduccin parcial de cargas elctricas.Evidentemente la principal desventaja de los materiales plsticos en estas aplicaciones est en relacin a la prdida de caractersticas mecnicas y geomtricas con la temperatura. Sin embargo, ya se dispone de materiales que resisten sin problemas temperaturas relativamente elevadas (superiores a los 200C).Las propiedades elctricas de los polmeros industriales estn determinadas principalmente, por la naturaleza qumica del material (enlaces covalentes de mayor o menor polaridad) y son poco sensibles a la microestructura cristalina o amorfa del material, que afecta mucho ms a las propiedades mecnicas. Su estudio se acomete mediante ensayos de comportamiento en campos elctricos de distinta intensidad y frecuencia. Seguidamente se analizan las caractersticas elctricas de estos materiales.Los polmeros conductores fueron desarrollados en 1974 y sus aplicaciones an estn siendo estudiadas.Propiedades fsicas de los polmeros.Estudios de difraccin de rayos X sobre muestras de polietileno comercial, muestran que este material, constituido por molculas que pueden contener desde 1.000 hasta 150.000 grupos CH2 CH2 presentan regiones con un cierto ordenamiento cristalino, y otras donde se evidencia un carcter amorfo: a stas ltimas se les considera defectos del cristal. En este caso las fuerzas responsables del ordenamiento cuasicristalino, son las llamadas fuerzas de van der Waals. En otros casos (nylon 66) la responsabilidad del ordenamiento recae en los enlaces de H. La temperatura tiene mucha importancia en relacin al comportamiento de los polmeros. A temperaturas ms bajas los polmeros se vuelven ms duros y con ciertas caractersticas vtreas debido a la prdida de movimiento relativo entre las cadenas que forman el material. La temperatura en la cual funden las zonas cristalinas se llama temperatura de fusin (Tf) Otra temperatura importante es la de descomposicin y es conveniente que sea bastante superior a Tf.Las propiedades mecnicasSon una consecuencia directa de su composicin as como de la estructura molecular tanto a nivel molecular como supermolecular. Actualmente las propiedades mecnicas de inters son las de los materiales polmeros y stas han de ser mejoradas mediante la modificacin de la composicin o morfologa por ejemplo, cambiar la temperatura a la que los polmeros se ablandan y recuperan el estado de slido elstico o tambin el grado global del orden tridimensional. Normalmente el incentivo de estudios sobre las propiedades mecnicas es generalmente debido a la necesidad de correlacionar la respuesta de diferentes materiales bajo un rango de condiciones con objeto de predecir el desempeo de estos polmeros en aplicaciones prcticas. Durante mucho tiempo los ensayos han sido realizados para comprender el comportamiento mecnico de los materiales plsticos a travs de la deformacin de la red de polmeros reticulados y cadenas moleculares enredadas, pero los esfuerzos para describir la deformacin de otros polmeros slidos en trminos de procesos operando a escala molecular son ms recientes. Por lo tanto se considerarn los diferentes tipos de respuesta mostrados por los polmeros slidos a diferentes niveles de tensin aplicados; elasticidad, viscoelasticidad, flujo plstico y fractura.ClasificacinExisten varias formas posibles de clasificar los polmeros, sin que sean excluyentes entre s.Segn su origen Polmeros naturales. Existen en la naturaleza muchos polmeros y las biomolculas que forman los seres vivos son macromolculas polimricas. Por ejemplo, las protenas, los cidos nucleicos, los polisacridos (como la celulosa y la quitina), el hule o caucho natural, la lignina, etc. Polmeros semisintticos. Se obtienen por transformacin de polmeros naturales. Por ejemplo, la nitrocelulosa, el caucho vulcanizado, etc. Polmeros sintticos. Muchos polmeros se obtienen industrialmente a partir de los monmeros. Por ejemplo, el nylon, el poliestireno, el Policloruro de vinilo (PVC), el polietileno, etc.Segn su mecanismo de polimerizacinEn 1929 Carothers propuso la siguiente clasificacin: Polmeros de condensacin. La reaccin de polimerizacin implica a cada paso la formacin de una molcula de baja masa molecular, por ejemplo agua. Polmeros de adicin. La polimerizacin no implica la liberacin de ningn compuesto de baja masa molecular.Esta polimerizacin se genera cuando un "catalizador", inicia la reaccin. Este catalizador separa la unin doble carbono en los monmeros, luego aquellos monmeros se unen con otros debido a los electrones libres, y as se van uniendo uno tras uno hasta que la reaccin termina.Clasificacin de Flory (modificacin a la de Carothers para considerar la cintica de la reaccin): Polmeros formados por reaccin en cadena. Se requiere un iniciador para comenzar la polimerizacin; un ejemplo es la polimerizacin de alquenos (de tipo radicalario). En este caso el iniciador reacciona con una molcula de monmero, dando lugar a un radical libre, que reacciona con otro monmero y as sucesivamente. La concentracin de monmero disminuye lentamente. Adems de la polimerizacin de alquenos, incluye tambin polimerizacin donde las cadenas reactivas son iones (polimerizacin catinica y aninica). Polmeros formados por reaccin por etapas. El peso molecular del polmero crece a lo largo del tiempo de manera lenta, por etapas. Ello es debido a que el monmero desaparece rpidamente, pero no da inmediatamente un polmero de peso molecular elevado, sino una distribucin entre dmeros, trmeros, y en general, oligmeros; transcurrido un cierto tiempo, estos oligmeros empiezan a reaccionar entre s, dando lugar a especies de tipo polimrico. Esta categora incluye todos los polmeros de condensacin de Carothers y adems algunos otros que no liberan molculas pequeas pero s se forman gradualmente, como por ejemplo los poliuretanos.Segn su composicin qumica Polmeros orgnicos. Posee en la cadena principal tomos de carbono. Polmeros orgnicos vinlicos. La cadena principal de sus molculas est formada exclusivamente por tomos de carbono.Dentro de ellos se pueden distinguir: Poliolefinas, formados mediante la polimerizacin de olefinas.Ejemplos: polietileno y polipropileno. Polmeros estirnicos, que incluyen al estireno entre sus monmeros.Ejemplos: poliestireno y caucho estireno-butadieno. Polmeros vinlicos halogenados, que incluyen tomos de halgenos (cloro, flor...) en su composicin.Ejemplos: PVC y PTFE. Polmeros acrlicos. Ejemplos: PMMA. Polmeros orgnicos no vinlicos. Adems de carbono, tienen tomos de oxgeno o nitrgeno en su cadena principal.Algunas sub-categoras de importancia: Polisteres Poliamidas PoliuretanosPolmeros inorgnicos. Entre otros: Basados en azufre. Ejemplo: polisulfuros. Basados en silicio. Ejemplo: silicona.Segn sus aplicacionesAtendiendo a sus propiedades y usos finales, los polmeros pueden clasificarse en: Elastmeros. Son materiales con muy bajo mdulo de elasticidad y alta extensibilidad; es decir, se deforman mucho al someterlos a un esfuerzo pero recuperan su forma inicial al eliminar el esfuerzo. En cada ciclo de extensin y contraccin los elastmeros absorben energa, una propiedad denominada resiliencia. Plsticos. Son aquellos polmeros que, ante un esfuerzo suficientemente intenso, se deforman irreversiblemente, no pudiendo volver a su forma original. Hay que resaltar que el trmino plstico se aplica a veces incorrectamente para referirse a la totalidad de los polmeros. Fibras. Presentan alto mdulo de elasticidad y baja extensibilidad, lo que permite confeccionar tejidos cuyas dimensiones permanecen estables. Recubrimientos. Son sustancias, normalmente lquidas, que se adhieren a la superficie de otros materiales para otorgarles alguna propiedad, por ejemplo resistencia a la abrasin. Adhesivos. Son sustancias que combinan una alta adhesin y una alta cohesin, lo que les permite unir dos o ms cuerpos por contacto superficial.Segn su comportamiento al elevar su temperaturaPara clasificar polmeros, una de las formas empricas ms sencillas consiste en calentarlos por encima de cierta temperatura. Segn si el material funde y fluye o por el contrario no lo hace se diferencian tres tipos de polmeros: Termoplsticos, que fluyen (pasan al estado lquido) al calentarlos y se vuelven a endurecer (vuelven al estado slido) al enfriarlos. Su estructura molecular presenta pocos (o ningn) entrecruzamientos. Ejemplos: polietileno (PE), polipropileno (PP), cloruro de polivinilo PVC. Termoestables, que no fluyen, y lo nico que conseguimos al calentarlos es que se descompongan qumicamente, en vez de fluir. Este comportamiento se debe a una estructura con muchos entrecruzamientos, que impiden los desplazamientos relativos de las molculas. Elastmero, plsticos con un comportamiento elstico que pueden ser deformados fcilmente sin que se rompan sus enlaces o modifique su estructura.La clasificacin termoplsticos / termoestables es independiente de la clasificacin elastmeros / plsticos / fibras. Existen plsticos que presentan un comportamiento termoplstico y otros que se comportan como termoestables. Esto constituye de hecho la principal subdivisin del grupo de los plsticos y hace que a menudo cuando se habla de "los termoestables" en realidad se haga referencia slo a "los plsticos termoestables". Pero ello no debe hacer olvidar que los elastmeros tambin se dividen en termoestables (la gran mayora) y termoplsticos (una minora pero con aplicaciones muy interesantes).NomenclaturaA parte de las reglas de nomenclatura establecidas por la IUPAC, existe otro mecanismo alternativo con el que tambin se pueden nombrar los polmeros y es tomando como base el monmero del cual son provenientes. Este sistema es el ms comn. Entre los compuestos nombrados de esta manera se encuentran: el polietileno y el poliestireno. Se tiene que cuando el nombre del monmero es de una sola palabra, el polmero constituido a partir de este sencillamente agregando el prefijo poli.Las normas internacionales publicadas por la IUPAC indican que el principio general para nombrar polmeros es utilizar el prefijo poli- seguido de la unidad estructural repetitiva (UER) que define al polmero, escrita entre parntesis. La UER debe ser nombrada siguiendo las normas convencionales de la IUPAC para molculas sencillas.1Ejemplo:

Poli (tio-1,4-fenileno)

Las normas IUPAC se utilizan habitualmente para nombrar los polmeros de estructura complicada, ya que permiten identificarlos sin ambigedad en las bases de datos de artculos cientficos.2 Por el contrario, no suelen ser utilizadas para los polmeros de estructura ms sencilla y de uso comn principalmente porque estos polmeros fueron inventados antes de que se publicasen las primeras normas IUPAC, en 1952, y por tanto sus nombres "comunes" o "tradicionales" ya se haban popularizado.En la prctica, los polmeros de uso comn se suelen nombrar segn alguna de las siguientes opciones: Sufijo poli- seguido del monmero del que se obtiene el polmero. Esta convencin es diferente de la IUPAC porque el monmero no siempre coincide con la UER y adems se nombra sin parntesis y en muchos casos segn una nomenclatura "tradicional", no la IUPAC. Ejemplos: polietileno frente a poli (metileno); poliestireno frente a poli(1-feniletileno)MonmeroUERPolmero

Sistema tradicionaletilenopolietileno

Sistema IUPACetenometilenopoli (metileno)

MonmeroUERPolmero

Sistema tradicionalestirenopoliestireno

Sistema IUPACfenileteno1-feniletilenopoli(1-feniletileno)

Para copolmeros se suelen listar simplemente los monmeros que los forman, a veces precedidos de las palabras caucho o goma si se trata de un elastmero o bien resina si es un plstico. Ejemplos: acrilonitrilo butadieno estireno; caucho estireno-butadieno; resina fenol-formaldehdo. Es frecuente tambin el uso indebido de marcas comerciales como sinnimos del polmero, independientemente de la empresa que lo fabrique. Ejemplos: Nylon para poliamida; Teflon para politetrafluoretileno; Neopreno para policloropreno.La IUPAC reconoce que los nombres tradicionales estn firmemente asentados por su uso y no pretende abolirlos sino solo ir reduciendo paulatinamente su utilizacin en las publicaciones cientficas.1HistoriaLos polmeros son muy grandes sumas de molculas, con masas moleculares que puede alcanzar incluso los millones de UMAs que se obtienen por la repeticiones de una o ms unidades simples llamadas monmeros unidas entre s mediante enlaces covalentes. Estos forman largas cadenas que se unen entre s por fuerzas de Van der Waals, puentes de hidrgeno o interacciones hidrofbicas.El desarrollo de los polmeros fue inducido a travs de las modificaciones de estos con el fin de mejorar sus propiedades fsicas en pro del auge de las aplicaciones de los mismos. En 1839, Charles Goodyear modifico el hule a travs del calentamiento con azufre (vulcanizacin), ya que este por lo general era frgil en temperaturas bajas y pegajoso ha altas temperaturas.Mediante la vulcanizacin el hule se convirti en una sustancia resistente a un amplio margen de temperaturas. Otro acontecimiento que contribuyo al desarrollo contino de los polmeros fue la modificacin de la celulosa que permiti el surgimiento de las fibras sintticas llamadas rayones. Posteriormente Leo Baekeland instauro el primer polmero totalmente sinttico al que llamo baquelita; este se caracteriz por ser un material muy duradero y por provenir de otros materiales de bajo costo como el fenol y el formaldehido. Este compuesto lleg a tener gran xito durante cierto tiempo. Sin embargo independientemente de los avances aplicativos de los polmeros, no se tena mucha informacin en cuanto a la estructura de estos.En el transcurso de la dcada de 1920, Herman Staudinger fue el primero en instituir que los polmeros eran compuestos de gran peso molecular que se encontraban unidos mediante la formacin de enlaces covalentes. Tal idea fue apoyada aos ms tarde por Wallace Carothers, de DuPont, los cuales llegaron a establecer concepciones similares. Estos conceptos dieron paso al desarrollo de la qumica de los polmeros tanto sintticos como naturales.Los polmeros naturales, por ejemplo la lana, la seda, la celulosa, etc., se han empleado profusamente y han tenido mucha importancia a lo largo de la historia. Sin embargo, hasta finales del siglo XIX no aparecieron los primeros polmeros sintticos, como por ejemplo el celuloide.Los primeros polmeros que se sintetizaron se obtenan a travs de transformaciones de polmeros naturales. En 1839 Charles Goodyear realiza el vulcanizado del caucho. El nitrato de celulosa se sintetiz accidentalmente en el ao 1846 por el qumico Christian Friedrich Schnbein y en 1868, John W. Hyatt sintetiz el celuloide a partir de nitrato de celulosa.El primer polmero totalmente sinttico se obtuvo en 1907,3 cuando el qumico belga Leo Hendrik Baekeland fabrica la baquelita a partir de formaldehdo y fenol. Otros polmeros importantes se sinterizaron en aos siguientes, por ejemplo el poliestireno (PS) en 1911 o el poli (cloruro de vinilo) (PVC) en 1912.En 1922, el qumico alemn Hermann Staudinger comienza a estudiar los polmeros y en 1926 expone su hiptesis de que se trata de largas cadenas de unidades pequeas unidas por enlaces covalentes. Propuso las frmulas estructurales del poliestireno y del polioximetileno, tal como las conocemos actualmente, como cadenas moleculares gigantes, formadas por la asociacin mediante enlace covalente de ciertos grupos atmicos llamados "unidades estructurales". Este concepto se convirti en "fundamento" de la qumica macromolecular slo a partir de 1930, cuando fue aceptado ampliamente. En 1953 recibi el Premio Nobel de Qumica por su trabajo.Wallace Carothers, trabajando en la empresa DuPont desde 1928, desarroll un gran nmero de nuevos polmeros: polisteres, poliamidas, neopreno, etc.La Segunda Guerra Mundial contribuy al avance en la investigacin de polmeros. Por ejemplo, fue muy importante la sustitucin del caucho natural por caucho sinttico.En los aos 1950 el alemn Karl Ziegler y el italiano Giulio Natta desarrollaron los catalizadores de Ziegler-Natta y obtuvieron el Premio Nobel de Qumica en 1963.Otro Premio Nobel de Qumica fue concedido por sus estudios de polmeros a Paul J. Flory en 1974.En la segunda mitad del siglo XX se desarrollaron nuevos mtodos de obtencin, polmeros y aplicaciones. Por ejemplo, catalizadores metalocnicos, fibras de alta resistencia, polmeros conductores (en 2000 Alan J. Heeger, Alan G. MacDiarmid y Hideki Shirakawa recibieron el Premio Nobel de Qumica por el desarrollo de estos polmeros), estructuras complejas de polmeros, polmeros cristales lquidos, etc.Ejemplos de polmeros de gran importanciaPolmeros comunes Polietileno (PE) (HDPE o LDPE, alta y baja densidad) Polipropileno (PP) Poliestireno (PS) Poliuretano (PU) Policloruro de vinilo (PVC) Politereftalato de etileno (PET) Polimetilmetacrilato (PMMA)Polmeros de ingeniera Nylon (poliamida 6, PA 6) Polietilenimina Polilactona Policaprolactona Polister Polisiloxanos Polianhidrido Poliurea Policarbonato Polisulfonas Poliacrilonitrilo Acrilonitrilo Butadieno Estireno (ABS) Polixido de etileno Policicloctano Poli (n-butil acrilato) Tereftalato de Polibutileno (PBT) Estireno Acrilonitrilo (SAN) Poliuretano Termoplstico (TPU)Polmeros funcionales CopolmerosVase tambin Fsica de polmeros Qumica de los polmeros

Vocabularioooooooooooooooooooooooooooooooo1) Moldeo por inyeccinUn mbolo o pistn de inyeccin se mueve rpidamente hacia adelante y hacia atrs para empujar el plstico ablandado por el calor a travs del espacio existente entre las paredes del cilindro y una pieza recalentada y situada en el centro de aqul. Esta pieza central se emplea, dada la pequea conductividad trmica de los plsticos, de forma que la superficie de calefaccin del cilindro es grande y el espesor de la capa plstica calentada es pequeo. Bajo la accin combinada del calor y la presin ejercida por el pistn de inyeccin, el polmero es lo bastante fluido como para llegar al molde fro donde toma forma la pieza en cuestin. El polmero estar lo suficiente fluido como para llenar el molde fro. Pasado un tiempo breve dentro del molde cerrado, el plstico solidifica, el molde se abre y la pieza es removida. El ritmo de produccin es muy rpido, de escasos segundos

2) Moldeo por extrusinEn el moldeo por extrusin se utiliza un transportador de tornillo helicoidal. El polmero es transportado desde la tolva, a travs de la cmara de calentamiento, hasta la boca de descarga, en una corriente continua. A partir de grnulos slidos, el polmero emerge de la matriz de extrusin en un estado blando. Como la abertura de la boca de la matriz tiene la forma del producto que se desea obtener, el proceso es continuo. Posteriormente se corta en la medida adecuada.

Extrusin de film tubularEn esto proceso se funde polietileno de baja densidad. El fundido es extrudo a travs de una matriz anular. Se introduce aire inflando el tubo del polmero extrudo para formar una burbuja del dimetro requerido, la que es enfriada por una corriente de aire. El film es arrastrado por un par de rodillos que aplastan la burbuja manteniendo as el aire empleado para inflar la burbuja dentro de ella.3) Moldeo por insuflacin de aireEs un proceso usado para hacer formas huecas (botellas, recipientes). Un cilindro plstico de paredes delgadas es extrudo y luego cortado en el largo que se desea. Luego el cilindro se coloca en un molde que se cierra sobre el polmero ablandado y le suprime su parte inferior cortndola. Una corriente de aire o vapor es insuflado por el otro extremo y expande el material hasta llenar la cavidad. El molde es enfriado para el fraguado.

4) Moldeo por vacoMediante este proceso se comprime una chapa de resina termoplstica ablandada por el calor contra un molde fro. La chapa toma y conserva la forma del molde. Este mtodo se emplea para revestimientos interiores (puertas de heladeras, gabinetes, etc.)5) CalandradoEl proceso se emplea para la fabricacin de chapas y pelculas plsticas. Consiste en pasar un polmero convertido en una masa blanda entre una serie de rodillos calentados. A medida que el polmero pasa a travs de los rodillos se forma" un producto uniforme. El ltimo par do rodillos se ajustan para dar el espesor deseado. El sistema de rodillos de enfriamiento da a las chapas o pelculas su estructura molecular permanente.Artculos Termorrgidos1) Moldeo por compresinSe emplean polmeros termorrgidos. Una vez comenzado el calentamiento, un plstico termorrgido contina endurecindose. En el moldeado por compresin, el material se coloca en el molde abierto. Un taco calentado aplica suficiente calor y presin para ablandar el polmero termorrgido y llenar la cavidad del molde. La temperatura del taco y de la cavidad del molde puede ser de hasta 149 C y la presin de Las cadenas del polmero se entrecruzan rpidamente y el plstico se endurece tomando su forma permanente, pudiendo ser retirado del molde. 2) Modelado de laminadosEl modelado para chapas se emplea para los laminados emplendose telas u otros materiales impregnados. El material se impregna en la resina, se calienta y se hace entrar a presin en el molde. Mantenidos en posicin bajo la accin del calor y la presin, los materiales se funden formando una densa y slida masa en forma de lmina.Proceso de FundicinEn este proceso no se requiere calor ni presin.El plstico fluido se vierte en un molde, o el polmero slido que puede ser licuado mediante solventes o catalizadores.En la fundicin, el polmero se coloca en un molde y se solidifica por una reaccin qumica llamada Vulcanizacin. Si el plstico se solidifica por el aadido de ciertos catalizadores, se dice que est vulcanizado.El equipo y los moldes necesarios para el proceso son de bajo costo.Proceso de Lecho fluidificadoLuego tenemos un interesante proceso, particularmente til para cubrir una gran variedad de artculos con una capa o envoltura de plstico de grosor bastante uniforme. La pieza metlica a cubrir se calienta en un horno a temperatura superior al punto de fusin del polmero que se va a aplicar. Una vez calentada, se sumerge de inmediato en un recipiente lleno de partculas de polmero en polvo que se tornan, "fluidas" mediante el aire introducido por un soplete o fuelle desde la parte inferior del recipiente.Como la temperatura del metal es superior al punto de fusin del plstico, enseguida empieza a formarse una capa sobre el metal caliente. El grosor de esa capa est determinado por el tiempo durante el cual la parte metlica queda sumergida en la masa esponjosa de polvo. Cuando se ha obtenido el grosor que se desea, la pieza se retira y luego se hace pasar por un horno para la fusin final del polmero.El secreto de obtener una buena capa fluidificada es el chorro de aire a baja presin dirigido hacia arriba a travs del polmero pulverizado, para conservar al material en estado esponjoso. Con la debida presin de aire, la masa esponjosa de polvo se comporta como un lquido, facilitando la inmersin del metal calentado en el lecho fluidificado y obteniendo as una capa uniforme.Muchos tipos de objetos metlicos reciben capas de plstico uniformes y completas sumergindolas a temperaturas superiores al punto de fusin del plstico. Artculos como canastos de alambre para lavaplatos, carritos para hacer compras, complejas chapas metlicas estampadas, quedan totalmente cubiertas y embellecidas por el proceso de Lecho fluidificado. La capa obtenida queda libre de gotas o imperfecciones similares y rincones no cubiertos, como sucede comnmente cuando se pintan.Moldeo por inyeccinSaltar a: navegacin, bsqueda

Mquina de inyeccin de plstico.En ingeniera, el moldeo por inyeccin es un proceso semicontinuo que consiste en inyectar un polmero, cermico o un metal1 en estado fundido (o ahulado) en un molde cerrado a presin y fro, a travs de un orificio pequeo llamado compuerta. En ese molde el material se solidifica, comenzando a cristalizar en polmeros semicristalinos. La pieza o parte final se obtiene al abrir el molde y sacar de la cavidad la pieza moldeada.El moldeo por inyeccin es una tcnica muy popular para la fabricacin de artculos muy diferentes. Slo en los Estados Unidos, la industria del plstico ha crecido a una tasa de 12% anual durante los ltimos 25 aos, y el principal proceso de transformacin de plstico es el moldeo por inyeccin, seguido del de extrusin. Un ejemplo de productos fabricados por esta tcnica son los famosos bloques interconectables LEGO y juguetes Playmobil, as como una gran cantidad de componentes de automviles, componentes para aviones y naves espaciales.Los polmeros han logrado sustituir otros materiales como son madera, metales, fibras naturales, cermicas y hasta piedras preciosas; el moldeo por inyeccin es un proceso ambientalmente ms favorable comparado con la fabricacin de papel, la tala de rboles o cromados. Ya que no contamina el ambiente de forma directa, no emite gases ni desechos acuosos, con bajos niveles de ruido. Sin embargo, no todos los plsticos pueden ser reciclados y algunos susceptibles de ser reciclados son depositados en el ambiente, causando daos al medio ambiente.La popularidad de este mtodo se explica con la versatilidad de piezas que pueden fabricarse, la rapidez de fabricacin, el diseo escalable desde procesos de prototipos rpidos, altos niveles de produccin y bajos costos, alta o baja automatizacin segn el costo de la pieza, geometras muy complicadas que seran imposibles por otras tcnicas, las piezas moldeadas requieren muy poco o nulo acabado pues son terminadas con la rugosidad de superficie deseada, color y transparencia u opacidad, buena tolerancia dimensional de piezas moldeadas con o sin insertos y con diferentes colores.ndice 1 Antecedentes histricos 2 El principio del moldeo 3 Maquinaria 3.1 Unidad de inyeccin 3.2 Unidad de cierre 3.3 Molde 4 Control de parmetros 4.1 Ciclo de moldeo 4.1.1 PvT (relaciones de presin-volumen-temperatura) 4.2 Cristalizacin y deformacin de la pieza al enfriarse (contraccin) 4.3 Colada fra y caliente 4.4 Coloracin de la pieza 4.5 Temperatura de proceso 4.6 Dimensiones de la mquina 4.7 Flujo y diseo de flujo 4.7.1 Ventilacin y presin 4.7.2 Tcnicas modernas 4.7.3 Entradas 5 Defectos, causas posibles y soluciones en partes moldeadas 6 Referencias 7 Vase tambin 8 Enlaces externos 8.1 Referencias

Antecedentes histricosEl diseo actual de la mquina de moldeo por inyeccin ha sido influido por la demanda de productos con diferentes caractersticas geomtricas, con diferentes polmeros involucrados y colores. Adems, su diseo se ha modificado de manera que las piezas moldeadas tengan un menor costo de produccin, lo cual exige rapidez de inyeccin, bajas temperaturas, y un ciclo de moldeo corto y preciso.John Hyatt registr en 1872 la primera patente de una mquina de inyeccin, la cual consista en un pistn que contena en la cmara derivados celulsicos fundidos. Sin embargo, se atribuye a la compaa alemana Cellon-Werkw el haber sido pionera de la mquina de inyeccin moderna. Esta firma present, en 1928, una patente incluyendo la descripcin de nitrocelulosa (celuloide). Debido al carcter inflamable de la nitrocelulosa, se utilizaron posteriormente otros derivados celulsicos como el etanoato de celulosa. Los britnicos John Beard y Peter Delafield, debido a ciertas diferencias en la traduccin de la patente alemana, desarrollaron paralelamente la misma tcnica en Inglaterra, con los derechos de patente inglesa para la compaa F.A. Hughes Ltd.El primer artculo de produccin masiva en Inglaterra fue la pluma fuente, producida durante los aos treinta por la compaa Mentmore Manufacturing. La misma utilizaba mquinas de moldeo por inyeccin de Eckert & Ziegler (Alemania). Estas mquinas funcionaban originalmente con aire comprimido (aproximadamente 31 kg/cm2); el sistema de apertura de molde y la extraccin de la pieza eran realizados manualmente, y los controles incluan vlvulas manuales, sin control automtico ni pantallas digitales; adems, carecan de sistemas de seguridad.El principio del moldeoEl moldeo por inyeccin es una de las tecnologas de procesamiento de plstico ms famosas, ya que representa un modo relativamente simple de fabricar componentes con formas geomtricas de alta complejidad. Para ello se necesita una mquina de inyeccin que incluya un molde. En este ltimo, se fabrica una cavidad cuya forma es idntica a la de la pieza que se desea obtener y para su tamao se aplica un factor de contraccin el cual se agrega en las medidas de la cavidad para que al enfriarse la pieza moldeada se logren las dimensiones deseadas. La cavidad se llena con plstico fundido, el cual se solidifica, manteniendo la forma moldeada.Los polmeros conservan su forma tridimensional cuando son enfriados por debajo de su Tg Temperatura de transicin vtrea - y, por tanto, tambin de su temperatura de fusin para polmeros semicristalinos. Los polmeros amorfos, cuya temperatura til es inferior a su Tg, se encuentran en un estado termodinmico de pseudoequilibrio. En ese estado, no existen movimientos de rotacin y de relajacin (desenredo de las cadenas) del polmero. Es por esta causa que, en ausencia de esfuerzos, se mantiene la forma tridimensional. Los polmeros semicristalinos poseen, adems, la caracterstica de formar cristales. Estos cristales proporcionan estabilidad dimensional a la molcula, la cual tambin es en la regin cristalina termodinmicamente estable. La entropa de las molculas del plstico disminuye drsticamente debido al orden de las molculas en los cristales.Maquinaria

La unidad de inyeccin.Las partes ms importantes de la mquina son:Unidad de inyeccinLa funcin principal de la unidad de inyeccin es la de fundir, mezclar e inyectar el polmero. Para lograr esto se utilizan utensillos de diferentes caractersticas segn el polmero que se desea fundir. El estudio del proceso de fusin de un polmero en la unidad de inyeccin debe considerar tres condiciones termodinmicas:1. Las temperaturas de procesamiento del polmero.2. La capacidad calorfica del polmero Cp [cal/g C].3. El calor latente de fusin, si el polmero es semicristalino.El proceso de fusin necesita de un aumento de la temperatura del polmero, que resulta del calentamiento y la friccin de este con la cmara y el husillo. La friccin y esfuerzos cortantes son bsicos para una fusin eficiente, dado que los polmeros no son buenos conductores de calor. Un incremento en temperatura disminuye la viscosidad del polmero fundido; lo mismo sucede al incrementar la velocidad de corte. Por ello ambos parmetros deben ser ajustados durante el proceso. Existen, adems, cmaras y husillos fabricados con diferentes aleaciones de metales, para cada polmero, con el fin de evitar el desgaste, la corrosin o la degradacin. Con algunas excepciones como el PVC, la mayora de los plsticos pueden utilizarse en las mismas mquinas.La unidad de inyeccin es en origen una mquina de extrusin con un solo husillo, teniendo la cmara calentadores y sensores para mantener una temperatura programada constante. La profundidad del canal del husillo disminuye de forma gradual (o drstica, en aplicaciones especiales) desde la zona de alimentacin hasta la zona de dosificacin. De esta manera, la presin en la cmara aumenta gradualmente. El esfuerzo mecnico, de corte y la compresin aaden calor al sistema y funden el polmero ms eficientemente que si hubiera nicamente calentamiento, siendo sta la razn fundamental por la cual se utiliza un husillo y no una autoclave para obtener el fundido.Una diferencia sustancial con respecto al proceso de extrusin es que durante la dosificacin el husillo retrocede transportando el material hacia la parte anterior de la cmara. Es all donde se acumula el polmero fundido para ser inyectado. Esta cmara acta como la de un pistn; el husillo entonces, se comporta como el mbolo que empuja el material. Tanto en inyeccin como en extrusin se deben tomar en cuenta las relaciones de PvT (Presin, volumen, temperatura), que ayudan a entender cmo se comporta un polmero al fundir.Unidad de cierreEs una prensa hidrulica o mecnica, con una fuerza de cierre suficiente para contrarrestar la fuerza ejercida por el polmero fundido al ser inyectado en el molde. Las fuerzas localizadas pueden generar presiones del orden de cientos de MPa, que slo se encuentran en el planeta de forma natural nicamente en los puntos ms profundos del ocano.Si la fuerza de cierre es insuficiente el molde tender a abrirse y el material escapar por la unin del molde. Es comn utilizar el rea proyectada de una pieza (rea que representa perpendicularmente a la unidad de cierre el total de la cavidad) para determinar la fuerza de cierre requerida, excluyendo posibles huecos o agujeros de la pieza.

Donde:F = Fuerza (N)Pm = Presin media (Pa)Ap = rea proyectada (m2)El parmetro fundamental para dimensionar una unidad de cierre es su fuerza para mantener el molde cerrado. Usualmente se da este valor en toneladas (t). Otros parmetros importantes en una unidad de cierre son: la distancia mnima entre placas, la distancia mxima de apertura, las dimensiones de las placas y la distancia entre columnas, la carrera del sistema de expulsin. Estos datos se utilizan para dimensionar los moldesMolde

Esquema de un molde comercial prefabricado, al cual slo le falta la cavidad para la pieza deseada.Control de parmetros

Llenado de molde por inyeccin.

Lneas genricas isobricas de polmeros amorfos y semicristalinos en inyeccin.

Al enfriarse, las partes inyectadas se contraen, siendo su volumen menor que el de la cavidad.

Pieza de Nylon 6 moldeada para un Automvil.

Molde para fabricar un clip de plstico para papel.Los parmetros ms importantes para un proceso de inyeccin son los siguientes.Ciclo de moldeoEn el ciclo de moldeo se distinguen 6 pasos principales (aunque algunos autores llegan a distinguir hasta 9 pasos): 1. Molde cerrado y vaco. La unidad de inyeccin carga material y se llena de polmero fundido. 2. Se inyecta el polmero abrindose la vlvula y, con el husillo que acta como un pistn, se hace pasar el material a travs de la boquilla hacia las cavidades del molde. 3. La presin se mantiene constante para lograr que la pieza tenga las dimensiones adecuadas, pues al enfriarse tiende a contraerse. 4. La presin se elimina. La vlvula se cierra y el husillo gira para cargar material; al girar tambin retrocede. 5. La pieza en el molde termina de enfriarse (este tiempo es el ms caro pues es largo e interrumpe el proceso continuo), la prensa libera la presin y el molde se abre; las barras expulsan la parte moldeada fuera de la cavidad. 6. La unidad de cierre vuelve a cerrar el molde y el ciclo puede reiniciarse.PvT (relaciones de presin-volumen-temperatura)En cualquier polmero, las relaciones entre presin, volumen y temperatura son muy importantes para obtener un proceso de inyeccin eficiente, ya que el volumen de un polmero aumenta al ascender la temperatura del mismo. El comportamiento de los polmeros amorfos y semicristalinos en el paso de enfriamiento es muy diferente, lo que debe ser tenido en cuenta si se quiere obtener una pieza de alta calidad.Para diseo de equipo de proceso es necesario conocer las relaciones de PvT de lo polmeros que se utilizarn, en su forma final, es decir aditivados. A continuacin se mencionan los parmetros ms comunes para el inicio de las relaciones de PvT, basados en la ecuacin de Flory: = Coeficiente de expansin trmica = Compresibilidad isotrmica

Y una ecuacin emprica es:

Cuando

Las relaciones de PvT se utilizan en ingeniera de polmeros para lograr un sistema tcnico que, basado en la teora molecular, proporcione datos aplicados a los polmeros en estado fundido en un amplio rango de presin y temperatura. Esto se logra con datos empricos concretos y limitados. Para determinar estas relaciones existen otras ecuaciones como la de Simha-Somcynsky, el modelo para fluidos de Snchez y Lacombe y por supuesto, la ecuacin de mayor xito, la ecuacin de Flory (Flory-Orwoll-Vrij).Cristalizacin y deformacin de la pieza al enfriarse (contraccin)Debe tenerse en cuenta que la razn de este fenmeno se debe al cambio de densidad del material, que sigue un propio comportamiento fisicoqumico, particular para cada polmero, y que puede ser istropo o anistropo.De acuerdo con las relaciones de PVT anteriores, se infiere que la parte moldeada sufrir una contraccin, presentando cada polmero diferentes tipos de contraccin; sin embargo, puede decirse que, en general, siguen las mismas ecuaciones para contraccin istropa:

Donde:Lc = longitud de la cavidadLmp = longitud de la parte moldeadaCv = contraccin volumtricaCL = contraccin linealVc = Volumen de la cavidadVmp = Volumen de la parte moldeadaLos polmeros semicristalinos modificarn ms su tamao dependiendo de la temperatura en la cual se les permita cristalizar. Las cadenas que forman esferulitas y lamelas ocupan menos espacio (mayor densidad) que las cadenas en estado amorfo. Por ello, el grado de cristalinidad afecta directamente a la densidad final de la pieza. La temperatura del molde y el enfriamiento deben ser los adecuados para obtener piezas de calidad.A continuacin se enumeran algunos valores comunes de contraccin en polmeros para inyeccin (para diseo de moldes es conveniente solicitar una hoja de parmetros tcnicos del proveedor de polmeros para obtener un rango especfico).TermoplsticoContraccin (%)

Acrilonitrilo butadieno estireno0,4 0,8

Poliacetal0,1 2,3

Polimetilmetacrilato (PMMA)0,2 0,7

Acetato de celulosa0,5

Nylon 6,61,4 1,6

Policarbonato0,6

Polietileno de baja densidad4,0 4,5

Polipropileno1,3 1,6

Poliestireno0,4 0,7

PVC rgido0,6 1,2

PVC plastificado1,0 4,5

Colada fra y calienteExisten dos tipos de colada. La colada fra es el remanente de polmero solidificado que queda en los canales, y que es necesario cortar de la pieza final. La colada caliente mantiene al polmero en estado fundido para continuar con la inyeccin. Con esta tcnica se ahorra una considerable cantidad de plstico, aunque presenta algunos inconvenientes: los pigmentos deben tener mayor resistencia a la temperatura, el polmero aumenta su historia trmica, el molde debe ser diseado especialmente para esto, etc.Coloracin de la pieza

Piezas de LEGO de diferentes colores moldeados por inyeccin.La coloracin de las piezas a moldear es un paso crtico, puesto que la belleza de la pieza, la identificacin y las funciones pticas dependen de este proceso. Bsicamente existen tres formas de colorear una pieza en los procesos de inyeccin: 1. Utilizar plstico del color que se necesita (precoloreados). 2. Utilizar un plstico de color natural y mezclarlo con pigmento en polvo o colorante lquido. 3. Utilizar un plstico de color natural y mezclarlo con concentrado de color.La eleccin cmoda y limpia es el uso del concentrado de color (en ingls Masterbatch), el cual se disea con caractersticas de ndice de fluidez y viscosidad acordes al polmero que se desea procesar. Con los concentrados de color se puede cambiar de un color a otro de manera rpida, sencilla y limpia. Los pigmentos en polvo presentan mayores problemas de coloracin que los concentrados de color y estos ms que los precoloreados; sin embargo, los precoloreados son los ms caros y presentan una historia trmica mayor. Los problemas de procesamiento ms comunes con relacin al color de una pieza son: lneas de color ms o menos intenso, puntos negros, rfagas, y piel de naranja.Los colores pueden ser opacos y, si el polmero es transparente, colores translcidos. Es importante que el proveedor de los concentrados de color sea consciente de la aplicacin final de la pieza, para utilizar pigmentos o colorantes que no migren a la superficie. En poliolefinas no debe utilizarse colorantes porque migran, un error muy comn en la industria ya que son baratos, si bien este ahorro merma la calidad de la pieza y puede resultar en una reclamacin por parte del cliente.Los colores finales en la pieza pueden ser translcidos, slidos, pasteles, metlicos, perlados, fosforescentes, fluorescentes, etc. Algunos polmeros como el ABS son ms difciles de colorear que otros como el polietileno, por su alta temperatura de proceso y su color amarillento.Un experto en diseo de un color ha de poseer una habilidad visual impresionante, puesto que sus ojos estn entrenados para reconocer colores con diferencias mnimas, lo cual requiere una habilidad natural y amplia experiencia. Debe tomarse en cuenta tambin la teora del color, ya que los pigmentos son substractivos y la luz es aditiva; adems, si como color objetivo se tiene una pieza de metal, vidrio, lquido, papel o polmero diferente al polmero final, es posible que bajo diferente luz sea igual o distinto el color final del objetivo. Por ello debe decidirse cul ser la luz bajo la cual los colores deben ser observados. Para personas que no son expertas en identificacin de color, son muy tiles los colormetros, aunque su grado de confianza no llega al 100%. Una persona no entrenada puede ver dos colores diferentes como iguales y dos iguales como diferentes, debido a errores en el ngulo con respecto a la incidencia de la luz, distancia entre uno y otro objetivo, luz ambiental, etc.Temperatura de procesoPara inyectar un polmero, especficamente un termoplstico, es necesario conocer su temperatura de transicin vtrea (Tg) y su temperatura de fusin de la regin cristalina (Tm), si es un polmero semicristalino.La temperatura de operacin de cada termoplstico no es estndar, y vara segn el proveedor (de acuerdo con el peso molecular, ramificacin del polmero, polidispersidad y aditivos). Es por tanto necesario solicitarle una Hoja de Especificaciones donde se encuentre tanto el ndice de fluidez como la temperatura de trabajo, que adems es un rango de temperaturas, y la temperatura de degradacin, con lo cual se obtiene un intervalo dentro del cual se puede trabajar el material eficientemente.Dimensiones de la mquinaLa efectividad de una mquina de inyeccin se basa en la cantidad de presin que esta pueda generar, por dos razones principales: 1. Incrementando la presin se puede inyectar ms material 2. Incrementando la presin se puede disminuir la temperatura, que se traduce en menor costo de operacin.Las mquinas se venden dependiendo de su fuerza de cierre expresada en toneladas, y van desde 10 Toneladas las ms pequeas, hasta 4.400 Toneladas las de mayor capacidad.Es aconsejable utilizar el can ms largo posible si se necesita mezclar compuestos, y tambin hacer nfasis en el husillo adecuado. A continuacin se muestra un husillo tpico de laboratorio para polioleofinas:

Aunque las dimensiones de la mquina dependen principalmente de la cantidad de polmero que se necesita para llenar la pieza deseada, es comn que los proveedores de mquinas vendan equipos ms o menos estndares. Las principales caractersticas para determinar las dimensiones de una mquina son: la capacidad de cierre, dimensiones del molde, carrera o recorrido del molde, presin de inyeccin, capacidad volumtrica de inyeccin, caractersticas de plastificado y velocidad de inyeccin..Flujo y diseo de flujo

Flujo de polmero en la cavidad. La viscosidad del polmero aumenta al enfriarse en contacto con las paredes del molde.Los polmeros son materiales cuyas viscosidades son muy altas, por lo que su flujo es lento y complicado. La razn de esto es que son cadenas muy largas de unidades ms simples, a causa de lo cual los polmeros presentan una orientacin con respecto al esfuerzo cortante al que han sido sometidos. En general, es conveniente eliminar lo ms posible la orientacin de las molculas, propiedad que se contrapone a la rapidez de moldeo (y por tanto al costo). Sin embargo, si el estrs debido a una orientacin extremadamente alta no se libera, la pieza se deformar al enfriarse o al calentar el material en su aplicacin.El polmero entra en el molde y se va acumulando desde el punto de entrada, arrastrndose por las paredes y empujando el polmero en el centro. Cuando este toca las paredes del molde, comienza a enfriarse y solidificarse. Esto ocurre con cierta baja orientacin, pero cuando se va llenando la cavidad en capas posteriores lejanas a la pared del molde, la orientacin se incrementa y un inadecuado enfriamiento congela los estreses generados, siguiendo un perfil de velocidades semejante al del flujo parablico en un tubo.El flujo de un polmero a travs de una cavidad rectangular se puede estudiar utilizando condiciones isotrmicas, o con el molde a temperaturas menores que la Tg del polmero a estudiar. Para los experimentos en condiciones isotrmicas, se observa que el tipo de polmero no modifica el flujo, que mantiene un perfil de velocidades constante, con un flujo radial despus de la compuerta hasta llenar las esquinas. Despus, el flujo se aproxima a un flujo tapn, perdiendo movilidad en las zonas de contacto con la pared fra. El flujo de cada polmero es estudiado por la reologa.Una aproximacin al estudio del flujo de polmeros en el llenado de un molde es la ecuacin de Hagen y Poiseuille, la cual considera parmetros en el rgimen laminar. Esta ecuacin, despejada para la viscosidad del material es:

Donde: = Viscosidadr = Radio del tubo o canalP = Cada de presinL = Longitud del tuboQ = Flujo volumtrico = Esfuerzo cortante= Velocidad de cortePara el diseo de los canales en el molde, se observa de la ecuacin anterior que la velocidad de corte y la viscosidad se ven afectadas por el diseo del radio del canal. Si el flujo volumtrico y la cada de presin se mantienen constantes, en condiciones isotrmicas entre los ciclos de moldeo, la viscosidad permanece constante y por lo tanto se espera que la calidad de la pieza moldeada sea constante.En la prctica, los ingenieros toman en cuenta que los polmeros son fluidos no newtonianos (particularmente. son materiales viscoelsticos). Por lo tanto, se debern hacer correcciones a la frmula anterior dependiendo de para qu plstico se realizar el molde. Tambin se utilizan "curvas de viscosidad", que grafican frente a .Un parmetro importante en el flujo incluye la temperatura; otra buena aproximacin a polmeros obedece a la ecuacin de Arrhenius:

Donde:= Constante del polmero en cuestinR = Constante universal de los gases ideales, Por lo general expresada en Joules, kelvins y moles T = TemperaturaE = Energa de activacin para el flujo viscosoVentilacin y presinConforme el polmero avanza desde la entrada o tolva, va reduciendo el tamao de sus grnulos por medios tanto mecnicos (friccin, compresin y arrastres) como trmicos (aumento en su temperatura interna), llegando al estado gomoso o fusin, dependiendo de si el material es amorfo o semicristalino. Conforme este material avanza, el aire presente experimenta un aumento de presin y generalmente escapa en direccin opuesta al avance del polmero. Si esto no ocurre, entonces es necesario abrir una compuerta de ventilacin, igualndose de esta manera la presin generada a la presin atmosfrica. Debido a las propiedades de viscosidad y de arrastre del polmero, slo escapa mediante la ventilacin una parte mnima de plstico.El error ms comn con la ventilacin es el aadir aditivos espumantes desde la tolva. Los espumantes generan gas, aire o agua que queda atrapado en clulas abiertas o cerradas del polmero. No obstante, si la presin disminuye a presin atmosfrica, este gas generado escapa, resultando as un polmero sin espumar. Para una eficiente alimentacin del espumante, ste debe ser aadido despus de la ventilacin o eliminar el mismo.Tcnicas modernasAlgunas de las tcnicas modernas incluyen la inyeccin de multicomponentes, es decir, una pieza que contiene dos polmeros unidos entre s o un polmero con diferentes colores y aditivos separados en capas. En esta tcnica es posible inyectar dos polmeros en la misma pieza. Existen dos mtodos para lograr esto: uno es con dos unidades de inyeccin, y otro con una unidad de inyeccin compuesta. Un polmero queda inmerso en el otro, o un color queda inmerso en el otro, ahorrando as costos: esta tcnica es llamada inyeccin emparedado o sndwich. Otra posibilidad es inyectar con agentes formadores de celdas o espumantes que reducen la densidad de la pieza moldeada.La inyeccin puede contener injertos metlicos, cermicos o plsticos. Estos son colocados manual o automticamente en el molde, sobre el cual es inyectado el polmero que, por medios geomtricos, evita su separacin al enfriarse.En el moldeo con reaccin qumica no se usa el extrusor, sino ms bien componentes lquidos que se van administrando. Estas resinas pueden estar activadas o activarse al unir los diferentes fluidos. Un ejemplo tpico de polmero inyectado por este proceso es el poliuretano y la poliurea. Generalmente, las temperaturas en este proceso son mucho ms bajas que las temperaturas de la inyeccin con husillo.La inyeccin de hule y de termoestables consiste en un proceso que incluye la inyeccin con todos los ingredientes necesarios para el curado o vulcanizado, pero a temperaturas bajas en el can. ste debe provocar poca friccin en el material para evitar el sobrecalentamiento y reaccin prematura, cambiando as la cintica de reaccin deseada. La reaccin termina precisamente en el molde, el cual no es necesario enfriar.La inyeccin con equipo moderno de polmeros semiconductores y de polmeros conductores requiere mucho menos cuidado que en el proceso de semiconductores tradicionales de silicio y germanio. El cuarto limpio no es necesario y el proceso se puede llevar a cabo con un cuidado semejante al de inyeccin de equipo mdico.La inyeccin de materiales compuestos como madera-plstico o fibras naturales con polmero, fibra de carbn y nanopartculas tienen una problemtica particular, debido a que el husillo tiende a romper, cortar o aglomerar las partculas, por lo que presentan un doble reto: por una parte deben ser dispersadas y distribuidas (como cualquier pigmento), a la vez que deben permanecer lo ms estables posible. Las nanopartculas generalmente forman aglomerados, que reflejan una prdida de propiedades mecnicas y no un aumento, ya que el estrs es funcin directa del rea de la unin partcula-polmero.EntradasLas funciones concretas de una entrada son simples: sirven para ayudar a que el polmero solidifique pronto cuando la inyeccin concluye, y para separar fcilmente los remanentes de inyeccin de la pieza final. Muchas veces elimina la necesidad de cortar o desbastar este sobrante y acelerar el flujo de material fundido, que se refleja en una menor viscosidad y mayor rapidez de inyeccin.Para garantizar el buen funcionamiento de un polmero inyectado, es imprescindible tener en cuenta los fenmenos de transporte y particularmente el flujo del polmero. Recurdese que no se habla de molculas o iones como los metales fundidos, sino de largas cadenas de macromolculas en estado gomoso. Las entradas son as diseadas para mejorar el flujo y para permitir un orden distributivo del mismo. Las entradas ms comunes son:Tipo de entradaEsquemaCaracterstica

Entrada de canal(sin esquema)Alimentan de manera directa desde la cavidad.

Entrada cnicaAlimentan el polmero permitiendo una ligera relajacin de esfuerzos.

Entrada puntiformeSe llenan desde los bebederos; comnmente usadas en moldes de tres placas, permiten altas velocidades y se llenan con facilidad; pueden eliminarse sin dificultad de la pieza moldeada.

Entrada lateralAlimentan desde un lado del molde; comnmente utilizadas para impresin mltiple.

Entrada anularSe usan para moldear partes huecas ya que su flujo es previamente modificado a la forma final.

Entrada de diafragmaSimilares a las compuertas anular, pero distribuyen el material fundido desde el canal de alimentacin.

Entrada de abanicoSirven para cubrir reas grandes o largas de manera homognea y distributivamente correcta.

Entrada de lengetaEstas compuertas minimizan el efecto de jet y ayudan a lograr un flujo de rgimen laminar cuyo nmero de Reynolds es adecuado para la inyeccin.

Entrada de cinta o laminarSirven para moldear homogneamente reas planas y delgadas, sobre todo en productos translcidos y transparentes como objetivos de policarbonato, lminas de PMMA y dispositivos pticos de medicin, ya que minimiza las aberraciones cromticas y pticas debidas a ondas formadas por flujo en rgimen turbulento.

Estas entradas se utilizan en el diseo de molde preferentemente bajo la experiencia y el diseo por computadora, con programas como Moldflow que simulan el flujo de polmeros en el molde.Defectos, causas posibles y soluciones en partes moldeadasLos defectos en partes moldeadas requieren experiencia tanto para ser identificados como para ser resueltos. Los operarios con aos de experiencia en inyeccin son los mejores maestros de identificacin y solucin de problemas, ya que su experiencia les da las ideas y recursos necesarios para solucionar problemas rpidamente. Aqu se sugieren algunas de las soluciones a los problemas ms comunes:DefectoCausas posiblesProbables soluciones

EnchuecamientoEnfriamiento demasiado intensivo. Diseo inadecuado de la pieza. Tiempo de enfriamiento muy corto. Sistema de extraccin inapropiado. Esfuerzos en el material.Incremente el tiempo de enfriamiento dentro del molde. Utilizar un polmero reforzado.

FlashPresin de cierre demasiado baja.Incrementar la presin de la unidad de cierre.

Lneas de flujoMala dispersin del concentrado de color o del pigmento. Temperatura demasiado baja.Cargar el material ms lentamente. Incrementar la temperatura del barril. Modificar el perfil de temperaturas.

Puntos negrosHay carbonizaciones.Purgar el husillo. Reducir la temperatura de proceso. Limpiar el husillo manualmente.

Piel de naranjaIncompatibilidad del material.Disminuir la temperatura de proceso. Incrementar la temperatura del molde. Cambiar el concentrado de color.

Parte incompletaInsuficiente material en la cavidad. Falta de material en la tolva. Can demasiado pequeo. Temperatura demasiado baja. Obstruccin de la tolva o de la boquilla. Vlvula tapada. Tiempo de sostenimiento demasiado corto. Velocidad de inyeccin demasiado baja. Canales demasiado pequeos. Respiracin insuficiente.Inyectar ms material. Cambiar el molde a una mquina de mayor capacidad. Incrementar la temperatura del barril. Incrementar la velocidad de inyeccin. Modificar el tamao de los canales del molde.

Parte con rebabasDosificacin excesiva. Temperatura de inyeccin muy alta. Presin de inyeccin muy alta. Tiempo de inyeccin muy largo. Temperatura de molde muy alta.Dosificar menos material. Disminuir la temperatura de inyeccin. Disminuir la presin. Disminuir el tiempo de inyeccin. Disminuir la temperatura del molde.

Rechupados y huecosPresin de inyeccin demasiado baja. Tiempo de sostenimiento de presin muy corto. Velocidad de inyeccin baja. Material sobrecalentado. Humedad. Enfriamiento del molde no uniforme. Canales o compuerta muy pequeos. Mal diseo de la pieza.Incrementar la presin. Incrementar el tiempo de sostenimiento de presin. Disminuir la temperatura del barril. Incrementar la velocidad de inyeccin. Abrir el venteo o preseque el material. Modificar los canales de enfriamiento del molde o el flujo del agua. Modificar el molde.

Lneas de uninTemperatura general muy baja en el molde. Temperatura del fundido no uniforme. Presin de inyeccin muy baja. Velocidad de inyeccin muy baja. Insuficiente respiracin en la zona de unin de los flujos encontrados. Velocidad de llenado no uniforme. Flujo no adecuado del material por los canales o la cavidad.Incrementar la temperatura. Incrementar la presin. Incrementar la velocidad de inyeccin. Modificar la respiracin del material en el molde. Modificar la compuerta para uniformar el flujo.

Degradacin por aire atrapadoHumedad. Degradacin de aditivos. Temperatura demasiado alta. Respiracin del molde insuficiente.Secar el material. Disminuir la temperatura. Modificar la respiracin del molde.

Delaminacin de capasTemperatura demasiado baja. Velocidad de inyeccin demasiado baja. Baja contrapresin de la mquina. Temperatura del molde muy baja.Incrementar la temperatura. Incrementar la velocidad de inyeccin. Incrementar la contrapresin de la mquina.

Fracturas o grietas en la superficieTemperatura del molde demasiado baja. Sistema de eyeccin demasiado agresivo o inadecuado. Empacado excesivo.Incrementar la temperatura. Modificar las barras eyectoras. Utilice un robot para extraer la pieza. Disminuir la presin de sostenimiento.

Marcas de las barras eyectorasTiempo de enfriamiento muy corto. Temperatura del molde alta. Temperatura del polmero demasiado alta. Rapidez de eyeccin demasiado alta. Localizacin inadecuada de las barras eyectoras.Incrementar el tiempo de enfriamiento. Disminuir la temperatura del fundido. Disminuir la rapidez de eyeccin. Modificar la ubicacin de las barra eyectoras.

Quemado de la piezaQuemado por efecto de jet.Disminuya la velocidad de inyeccin.

El concentrado de color no se mezclaPerfil incorrecto de temperaturas.Probar un perfil inverso de temperaturas. Bajar la temperatura de las primeras dos zonas de la unidad de inyeccin. Usar un perfil de temperaturas ms agresivo.

El color es ms obscuroLa temperatura es demasiado alta. La compuerta es demasiado pequea y se quema el polmero por presin.Disminuir la temperatura. Modificar la compuerta del molde.

ReferenciasTema: Conozca los procesos de inyeccin y extrusin de plsticoFecha:17-Ago-2012 Fuente:QuimiNet Sectores relacionados:Plsticos, Maquinaria y equipo industrial

Fuente: imagen proporcionada por el clienteInyeccin y Extrusin de plsticosAgregar a Mi archivero de negocios Enviar por e-mail Aumentar tamao Disminuir tamao Imprimir Tanto el procesos de inyeccin como extraccin de plstico son mtodos de suma utilidad dentro del moldeo. Estos dos procesos se realizan con el fin de crear piezas con un mejor acabado y calidad. Ya que el plstico por si mismo ofrece cualidades esenciales frente a otros materiales, por ejemplo, este es flexible, transparente, resistente y durable; caractersticas buscadas en la fabricacin de piezas industriales y comerciales.Qu es la inyeccin de plsticos?Es un proceso cclico que consiste en inyectar un polmero o resina en estado fundido en un molde cerrado a presin y fro a travs de un orificio. En ese molde el material se solidifica y se forma una pieza final que se obtiene al abrir el molde.Qu es la extrusin de plsticos?La extrusin es un proceso en el que, mediante un flujo continuo con presin y empuje, se lo hace pasar por una boquilla encargada de darle la forma deseada.Proveedores de inyeccin y extrusin de plsticosA continuacin le presentamos a Plsticos CRT, proveedor de inyeccin y extrusin de plsticos:Plsticos CRTson fabricantes de plsticos en general. Sus servicios son: mquinas de inyeccin de plsticos, maquila en extrusin, fabricacin de artculos plsticos en general, fabricacin de moldes y dados extrusores, soporte tcnico y diseo de piezas.Entre la gama de sus productos ofrece el servicio de inyeccin y extrusin de plsticos:Inyeccin de plsticosCuentan con un equipo altamente calificado de ingenieros, tcnicos y operadores que buscan la mejora continua para satisfacer las nuevas demandas del mercado y que permite ofrecer lo mejor en: Maquila de Inyeccin de plsticos. Adems ofrecen: 10 Equipos de Inyeccin hasta de 700 Ton. Experiencia con diversos materiales termoplsticos: PP, PEAD, PEBD, PA6, PA66, PC, ABS, ABS-PC, PMMA, PS, HIPS, entre otros. Capacidad de realizar operaciones secundarias, sub-ensambles, empaques especiales o decoraciones segn se requiera en la pieza final. Capacidad de trabajar con moldes tipo Stack Molds. Decorado de piezas por medio de In-Mold o Hot Stamping. Pueden realizar Over Molding o Insert Molding. Retrabajos secundarios como drilling, punching, etc. Pueden realizar sub-ensambles y/o empaques especiales.Extrusin de plsticosCuentan con: Equipos para extruir tubo, manguera, perfilera rgida o flexible, hueca o slida. Equipos mono husillos de hasta 2.5". Equipos doble-husillos cnicos, especiales para compuestos en polvo de PVC. Capacidad de realizar formulacin in-house de compuesto de PVC. Lneas de produccin, con tinas de vaco de 6 mt, jaladores tipo de banda o tipo caterpillar, para perfiles complejos de alta precisin. Capacidad de trabajar diversos materiales.Conozca elPerfil, Direccin, Telfono y Productos de Plsticos CRT.O bien, haga contacto con Plsticos CRT, para solicitar mayor informacin sobre suservicio de inyeccin y extrusin de plsticos.Metodos de Conformado. Extrusion Inyeccin. Por David y Fernando Editar 0 22 Tenemos otra pgina con informacin similar a sta. Si quieres acceder a ella haz clic aqu.OBTENCIN DEL PLSTICOEl plstico es considerado un material polimrico orgnico (compuesto por molculas orgnicas gigantes) que puede deformarse hasta conseguir una forma deseada por medio de extrusin, moldeo o hilado. Las molculas pueden ser de origen natural, por ejemplo la celulosa, cera y el caucho (hule) natural, o sintticas, como el polietileno y el nylon.La fabricacin de los plsticos y sus manufacturados implica cuatro pasos bsicos:

Materias primasEn un principio, la mayora de los plsticos se fabricaban a partir de resinas de origen vegetal, como la celulosa (del algodn), el furfural (de la cscara de la avena), aceites de semillas y derivados del almidn o del carbn. La casena de la leche era uno de los materiales no vegetales utilizados. A pesar de que la produccin del nylon se basaba originalmente en el carbn, el aire y el agua, y de que el nylon 11 se fabrica todava con semillas de ricino, la mayora de los plsticos se elaboran hoy con derivados del petrleo. Las materias primas derivadas del petrleo son tan baratas como abundantes. No obstante, dado que las existencias mundiales de petrleo tienen un lmite, se estn investigando otras fuentes de materias primas, como la gasificacin del carbn.

Sntesis del polmeroEl primer paso en la fabricacin de un plstico es la polimerizacin. Los dos mtodos bsicos de polimerizacin son las reacciones de condensacin y las de adicin. Estos mtodos pueden llevarse a cabo de varias maneras. HABLAN DE LA CONDENSACIN Y ADICIN Y LUEGO EN MASA O EN DISOLUCIN, TIENEN ALGO QU VER? EXPLQUENLO En la polimerizacin en masa se polimeriza slo el monmero, por lo general en una fase gaseosa o lquida, si bien se realizan tambin algunas polimerizaciones en estado slido. Mediante la polimerizacin en disolucin se forma una emulsin que se coagula seguidamente. En la polimerizacin por interfase los monmeros se disuelven en dos lquidos inmiscibles y la polimerizacin tiene lugar en la interfase entre los dos lquidos.

AditivosCon frecuencia se utilizan aditivos qumicos para conseguir una propiedad determinada. Por ejemplo, los antioxidantes protegen el polmero de degradaciones qumicas causadas por el oxgeno o el ozono. De una forma parecida, los estabilizadores lo protegen de la intemperie. Los plastificantes producen un polmero ms flexible, los lubricantes reducen la friccin y los pigmentos colorean los plsticos. Algunas sustancias ignfugas y antiestticas se utilizan tambin como aditivos. Muchos plsticos se fabrican en forma de material compuesto, lo que implica la adicin de algn material de refuerzo (normalmente fibras de vidrio o de carbono) a la matriz de la resina plstica. Los materiales compuestos tienen la resistencia y la estabilidad de los metales, pero por lo general son ms ligeros. Las espumas plsticas, compuestas de plstico y gas, proporcionan una masa de gran tamao pero muy ligera.

Forma y acabadoLas tcnicas empleadas para conseguir la forma final y el acabado de los plsticos dependen de tres factores: tiempo, temperatura y deformacin. La naturaleza de muchos de estos procesos es cclica, si bien algunos pueden clasificarse como continuos o semicontinuos.Una de las operaciones ms comunes es la extrusin. Una mquina de extrusin consiste en un aparato que bombea el plstico a travs de un molde con la forma deseada. La mquina de extrusin tambin realiza otras operaciones, como moldeo por soplado o moldeo por inyeccin.Otros procesos utilizados son el moldeo por compresin, en el que la presin fuerza al plstico a adoptar una forma concreta, y el moldeo por transferencia, en el que un pistn introduce el plstico fundido a presin en un molde. El calandrado es otra tcnica mediante la que se forman lminas de plstico. Algunos plsticos, y en particular los que tienen una elevada resistencia a la temperatura, requieren procesos de fabricacin especiales.

PROPIEDADES DE LOS PLASTICOSLos plsticos son sustancias formadas por macroclulas orgnicas llamadas polmeros. Estos polmeros son grandes agrupaciones de monmeros unidos mediante un proceso qumico llamado polimerizacin. Los plsticos proporcionan el balance necesario de propiedades que no pueden lograrse con otros materiales por ejemplo: color, poco peso, tacto agradable y resistencia a la degradacin ambiental y biolgica.

Las propiedades y caractersticas de la mayora de los plsticos (aunque no siempre se cumplen en determinados plsticos especiales) son estas: Fciles de trabajar y moldear Tienen un bajo costo de produccin, Poseen baja densidad Suelen ser impermeables Buenos aislantes elctricos Aceptables aislantes acsticos Buenos aislantes trmicos, aunque la mayora no resisten temperaturas muy elevadas, Resistentes a la corrosin y a muchos factores qumicos; Algunos no son biodegradables ni fciles de reciclar, y si se queman, son muy contaminantes

CLASIFICACIN POR COMPORTAMIENTO FRENTE A TEMPERATURASegun su comportamiento frente al calor se clasifican en:

TermoplsticosUn termoplstico es un plstico que, a temperatura ambiente, es plstico o deformable, se convierte en un lquido cuando se calienta y se endurece en un estado vtreo cuando se enfra suficiente. La mayora de los termoplsticos son polmeros de alto peso molecular, los que poseen cadenas asociadas por medio de dbiles fuerzas Van der Waals (Polietileno); fuertes interacciones dipolo-dipolo y enlace de hidrgeno; o incluso anillos aromticos apilados (poliestireno). Los polmeros termoplsticos difieren de los polmeros termoestables en que despus de calentarse y moldearse stos pueden recalentarse y formar otros objetos, ya que en el caso de los termoestables o termoduros, su forma despus de enfriarse no cambia y ste prefiere incendiarse..Sus propiedades fsicas cambian gradualmente si se funden y se moldean varias veces.Los principales son: Resinas celulsicas: obtenidas a partir de la celulosa, el material constituyente de la parte leosa de las plantas. Pertenece a este grupo el rayn. Polietilenos y derivados: Emplean como materia prima el etileno obtenido del craqueo del petrleo que, tratado posteriormente, permite obtener diferentes monmeros como acetato de vinilo, alcohol vinlico, cloruro de vinilo, etc. Pertenecen a este grupo el PVC, el poliestireno, el metacrilato, etc. Derivados de las protenas: Pertenecen a este grupo el nailon y el perln, obtenidos a partir de las diamidas. Derivados del caucho: Son ejemplo de este grupo los llamados comercialmente pliofilmes, clorhidratos de caucho obtenidos adicionando cido clorhdrico a los polmeros de caucho.

Termoestables Los plsticos termoestables son materiales que una vez que han sufrido el proceso de calentamiento-fusin y formacin-solidificacin, se convierten en materiales rgidos que no vuelven a fundirse. Generalmente para su obtencin se parte de un aldehdo. Polmeros del fenol: Son plsticos duros, insolubles e infusibles pero, si durante su fabricacin se emplea un exceso de fenol, se obtienen termoplsticos. Resinas epoxi. Resinas melamnicas. Baquelita. Aminoplsticos: Polmeros de urea y derivados. Pertenece a este grupo la melamina. Polisteres: resinas procedentes de esterificacin de polialcoholes, que suelen emplearse en barnices. Si el acido no esta en exeso,se obtienen termoplsticos.

PROCESO DE INYECCINEl moldeo por inyeccin es una de las tecnicas mas utilizadas ya que permite realizar formas complicadas, con medidas muy diversas. El moldeo por inyeccin es una tcnica muy popular para la fabricacin de artculos muy diferentes. Slo en los Estados Unidos, la industria del plstico ha crecido a una tasa de 12% anual durante los ltimos 25 aos, y el principal proceso de transformacin de plstico es el moldeo por inyeccin, seguido del de extrusin.El proceso de inyeccin es discontinuo, y es llevado totalmente por una sola mquina llamada inyectoraEl proceso de inyeccin consiste bsicamente en:Introducir los grnulos de plstico en una tolva. Este se funde gracias a las resistencias situadas en la parte externa del cilindro. El tornillo sin fin ejerce presin sobre el plstico que lo introduce en un molde metlico situado en la boquilla, donde fragua tomando la forma de ste. A continuacin se enfra para que endurezca y luego se extrae el producto acabado del molde. FALTA UN BREVE COMENTARIO SOBRE EL VIDEO QUE SE VA A VER

PROCESO DE EXTRUSIN

La extrusin es un proceso usado para crear perfiles, tubos, mangueras, marcos de ventanas Tienen que ser objetos de seccin constante de manera que ambos extremos estn a la vez abiertos o cerrados, pero nunca uno cerrado y otro abierto.

Se introducen los grnulos de plstico en la tolva y se funden dentro de la extrusora gracias a unos calentadores. A continuacin un tornillo sin fin presina el plstico contra la boquilla haciendo pasar la masa de plstico fundido a travs de ella. La forma de la boquilla determina el aspecto final. Se obtiene una pieza continua que es enfriada mediante un chorro de aire o agua.FALTA UN BREVE COMENTARIO SOBRE LA IMAGEN A CONTINUACIN

Para ver otros mtodos de conformado de los plsticos haz clic aqu Plsticos industriales y su procesamientoEnviado por Luis Montalvo Luis Montalvo Anuncios GoogleMoldeo de TermoplsticoCompuestos de Purga de Alta Eficiencia y Protectivos de Molde www.chemtrend.comMaquinas TermoformadorasPara laminar puertas de gabinetes de cocinas, closet, muebles en MDF www.IndustrialAutomSystem.netInstrumentos de MedicionAgricola, Industrial, Minera Medicion, Control, Registro www.veto.cl

1. 2. Resumen3. Propiedades de los Plsticos4. Procesamiento de los plsticos5. Moldeado por prensa6. Moldeado por prensado en inyeccin7. Inyeccin8. Soplado de cuerpos huecos9. 10. El calandrado11. Extrusin12. Fundicin13. Empaque y etiqueta: Una sola pieza por inyeccin14. Constitucin de los moldes para plsticos15. Materiales para la construccin de los moldes16. El acabado17. Mtodos de elaboracin del molde18. Forma de los canales de colada19. Clasificacin y designacin de los plsticos industriales20. Primera botella biodegradable para agua21. Inyeccin de materiales mltiples22. Sistemas de moldeo de preformas de Pet para envases plsticos23. Despiece de molde de acero para preforma de Pet con 32 cavidades24. Bibliografa y material de consultaRESUMEN: en la Unidad Didctica de Procesamiento de Plsticos Industriales se desarrollan nociones de vital importancia para el desarrollo profesional del alumno del Mdulo de Matricera, lo que permitir una rpida insercin en el mercado ocupacional.Se desarrollan toda la teora bsica acerca de los plsticos, su origen, propiedades, su procesamiento, la construccin de moldes, designacin de los plsticos y las ltimas innovaciones en materiales plsticos y su procesamiento.El presente trabajo sirve como material de consulta a los alumnos de los Institutos Tecnolgicos, alumnos de Universidad y publico en general.PALABRAS CLAVES: "Plsticos Industriales" inyeccin de plsticos moldeo de plsticosmoldes para plsticos termoplsticos duroplsticosLos plsticos se encuentran entre los materiales industriales de mayor crecimiento en la industria moderna. La amplia variedad y sus propiedades los hacen los ms adaptables de todos los materiales en trminos de aplicacin. La molcula bsica (polmero) del plstico se basa en el carbono. Las materias primas para la produccin de plsticos son los gases de petrleo y del carbn. La resina bsica se produce por la reaccin qumica de monmeros para formar molculas de cadena larga llamada polmeros.A ste proceso se le denomina Polimerizacin, el cual se efecta por dos mtodos: Polimerizacin por adicin, en la cual dos o ms monmeros similares tienen reaccin directa para formar molculas de cadena larga y Polimerizacin por condensacin, en la cual reaccionan dos o ms monmeros diferentes para formar molculas largas y agua como subproducto.El monmero de un plstico es una molcula nica de un hidrocarburo, por ejemplo, una molcula del etileno, (C2 H4 ). Y los polmeros son molculas d cadenas largas, formada por muchos monmeros unidos entre s. El polmero comercial ms conocido es el Polietileno ( C2 H4) n siendo n de 100 a 1000 aproximadamente. Muchos plsticos importantes entre ellos el polietileno, son slo compuestos de carbono e hidrogeno, otros contienen Oxigeno como los acrlicos, Nitrgeno como las Amidas (nylon), silicio como las siliconas, etc.Existen polmeros naturales de gran significacin comercial como el algodn, formado por fibras de celulosas. La celulosa se encuentra en la madera y en los tallos de muchas plantas, y se emplean para hacer telas y papel. La seda es otro polmero natural muy apreciado y es una poliamida semejante al nylon. La lana, protena del pelo de las ovejas, es otro ejemplo. El hule de los rboles de hevea y de los arbustos de Guayule, son tambin polmeros naturales importantes. Sin embargo, la mayor parte de los polmeros que usamos en nuestra vida diaria son materiales sintticos con propiedades y aplicaciones variadas.

Propiedades de los Plsticos.Es importante entender las propiedades caractersticas de los plsticos, entre los cuales se encuentran el alto peso molecular, la baja densidad, alta resistencia a la corrosin y baja conductividad trmica y elctrica, todo al contrario de los materiales metlicos, es por ello que su aplicacin en la industria moderna es cada da ms creciente. Las caractersticas antes mencionadas hacen posible su amplia aplicacin y uso de tipo industrial, tal es as que en la actualidad existen plsticos con elevada resistencia al calor y a la traccin, con valores prximos a los aceros.Los plsticos, bajo carga, tienen un comportamiento diferente al de cualquier otro material industrial, la razn es que en forma especial los termoplsticos tienen un comportamiento viscoelstico, es decir tienen una reaccin viscosa y elstica, al contrario de los metales que tiene una reaccin ante las cargas de una falla por deformacin. Esta deformacin viscoelstica se debe, en forma principal, a la estructura molecular de cadena larga. Cuando las cadenas largas estn bajo cargas, se mueven una a lo largo de la otra y la cantidad de movimiento se debe al tipo de enlace. Los plsticos con enlaces dbiles se deforman con ms facilidad que los que tienen enlaces fuertes.PROCESAMIENTO DE LOS PLASTICOS.En la industria de los plsticos, participan los manufactureros de las resinas bsicas, a partir de productos qumicos bsicos provenientes del petrleo y de sus gases y que suelen producir la materia prima en forma de polvo, grnulos, escamas, lquidos en forma estndar como lminas, pelculas, barras, tubos y formas estructurales y laminados, participan tambin los procesadores de plsticos que conforman y moldean las resinas bsicas en productos terminados. En la conformacin y moldeo de las resinas se utilizan tambin diversos componentes qumicos o no, que le proporcionan al producto terminado ciertas caractersticas especiales, dentro de ellos tenemos: Las cargas, que sirven de relleno, dar resistencia, dar rigidez al moldeado o bajar los costos de produccin, dentro de ellos tenemos el aserrn, tejidos de algodn, limaduras de hierro, fibra de vidrio, etc. Colorantes, para proporcionar color al producto terminado, son de origen mineral como los xidos, se proporcionan en forma de polvos y en forma de resinas de leo. Aditivos como los endurecedores para las resinas lquidas, espumantes y desmoldantes para el moldeado.Una de las ms amplias ramas de la industria de los plsticos comprende las compaas que producen a partir de pelculas y lminas artculos como cortinas, impermeables, artculos inflables, tapicera, equipajes, en general artculos de: tocador, cocina, etc. Para la produccin de todos estos artculos se hace necesario tambin la participacin de un diseador y un estampador para el acabado final. Los mtodos de moldeo y conformados ms comn son el moldeado por prensa, moldeado por inyeccin prensada, por inyeccin, moldeado por soplado de cuerpos huecos, termoformado, calandrado, refuerzo, recubrimientos, como pintura dura, maquinado, unin y colado en moldes.MOLDEADO POR PRENSA.Es el mtodo ms usado para producciones unitarias y pequeas series. Es