PROYECTO MATERIALES POLIMRICOSPMMA

WBEIMAR STEVEN OSPINA DAZ

CARACTERIZACIN DE MATERIALES POLIMRICOSMATERIA

LEYLA JARAMILLOPROFESORA

INSTITUTO TECNOLGICO METROPOLITANOMEDELLN

2014

CARACTERSTICAS

Dentro de los plsticos de ingeniera podemos encontrarlo como Polimetilmetacrilato, tambin conocido por sus siglas PMMA. La lmina de acrlico se obtiene de la polimerizacin del metacrilato de metilo y la presentacin ms frecuente que se encuentra en la industria del plstico es en grnulos (pellets en ingls) o en lminas. Los grnulos son para el proceso de inyeccin o extrusin y las lminas para termoformado o para mecanizado.Compite en cuanto a aplicaciones con otros plsticos como el policarbonato (PC) o el poliestireno (PS), pero el acrlico se destaca frente a otros plsticos transparentes en cuanto a resistencia a la intemperie, transparencia y resistencia al rayado.Propiedades:Entre sus propiedades destacan:Transparencia de alrededor del 93%. El ms transparente de los plsticos.

Alta resistencia al impacto, de unas diez a veinte veces la del vidrio.

Resistente a la intemperie y a los rayos ultravioleta. No hay un envejecimiento apreciable en diez aos de exposicin exterior.

Excelente aislante trmico y acstico.

Ligero en comparacin con el vidrio (aproximadamente la mitad), con una densidad de unos 1190 kg/m3 es slo un poco ms pesado que el agua.

De dureza similar a la del aluminio: se raya fcilmente con cualquier objeto metlico, como un clip. El metacrilato se repara muy fcilmente con una pasta de pulir.

De fcil combustin, no se apaga al ser retirado del fuego. Sus gases tienen olor afrutado y crepita al arder. No produce ningn gas txico al arder por lo que lo podemos considerar un producto muy seguro para elementos prximos a las personas al igual que la madera.

Gran facilidad de mecanizacin y moldeo.

Se protege su superficie con un film de polietileno para evitar que se raye al manipularlo.

Se puede mecanizar en fro pero no doblar.(serrado, esmerilado, acuchillado pulido, etc.). Para doblarlo hay que aplicar calor local o calentar toda la pieza. Esto ltimo es un proceso industrial complejo que requiere moldes y maquinaria especializada.

El metacrilato presenta gran resistencia al ataque de muchos compuestos pero es atacado por otros, entre ellos: Acetato de etilo, acetona, cido actico, cido sulfrico, alcohol amlico, benzol, butanol, diclorometano, triclorometano (cloroformo), tolueno.

Resistencia al ImpactoComo se aprecia en la siguiente tabla, la resistencia al impacto de la lmina de acrilico es superior a la del vidrio de diferentes especificaciones.Resistencia al Impacto de Lmina de PMMA comparada con la de Vidrio de diferentes tipos

MaterialEspesor en mmPeso de Bola de Acero en cada libre en kg

Lmina de Acrilico2.50.11

3.0.91

4.5.91

6.02.27

Cristal de Ventana2.5.11

Cristal Doble Resistencia3.2

Cristal Flotado4.8

6.4

Vidrio de Seguridad Laminado6.4.11

Rough Wire Glass, impacto sobre lado spero

Rough Wire Glass, impacto sobre lado liso

Wireglass pulido

Transmisin de luzEl PMMA no pigmentado, es decir cristalino, es tan transparente como el cristal ms fino. Su taza de transmisin de luz es de 92%.La calidad ptica con la que se aprecian los objetos a travs de una lmina de PMMA es casi perfecta. La taza de "haze", es decir perdida de definicin ptica a causa de dispersin de rayos de luz, es solamente de un promedio de 1%.Propiedades pticas del PMMA

PropiedadesMtodo ASTMUnidadesTipo de Lmina

EstndarAlto Impacto

Espesorpulgadas0.236

Gravedad EspecficaD792no aplicable1.19

ndice RefractivoD542no aplicable1.49

Transmisin de Luz y "Haze"paralelo

total

"Haze"

D1003%
%
%91
92
1

Despes de 5 aos de exposicin a la intemperie, ngulo de 45%, mirando hacia el surparalelo

total

"Haze"

%
%
%90
92
2

Despus de 240 horas de exposicin a luz artificialparalelo

"haze"

%
%90
2

Artificial WeatheringD1501nada
nada

Cambios en el ndice de Amarillez, medido instrumentalmenteD1925no aplicable1.0

Transmisin Ultravioleta, 320nmBeckman DU-792%0

PesoEl peso de la lmina de acrilico corresponde al 50% del peso del vidrio y al 43% del peso del aluminio.

Peso en
libras por pie cuadradoespesor en
pulgadas

0.740.118

1.100.177

1.480.236

Resistencia QumicaLa lmina de acrilico es excelentemente resistente a la mayora de las substancias, incluyendo soluciones de lcalis y cidos como el amoncaco y el cido sulfrico, e hidrocarbonos alifticos como hexano, octano y nafta. Los hidrocarbconos aromticos atacan al acrilico y los compuestos orgnicos como el acetona, el benceno y el tolueno lo disuelven.La resistencia qumica del material puede ser influenciada por una variedad de factores incluyendo las tensiones generadas durante el proceso de fabricacin y durante el uso, por ejemplo por cambios de temperatura.El contacto con ciertos selladores y juntas puede causar el cuarteamiento de la lmina bajo ciertas condiciones. La resistencia al cuarteamiento depende de factores como a qu tensin se expone la lmina y durante cunto tiempo, y la temperatura.Por todo lo anterior el es importante que el fabricante someta a una prueba concienzuda cualquier material que dese utilizar junto con acrilico, replicando lo mejor posible las condiciones de utilizacin, para asegurarse de la compatibilidad de los materiales.Resistencia a la IntemperieEl PMMA ofrece una resistencia a la intemperie que no iguala ningn otro material plstico ni la mayora de los materiales de fabricacin humana.Resiste la exposisin a radiacin solar intensa, al fro extremo, a cambios sbitos de temperatura, a la brisa salada y a otras condiciones metereolgicas. Es un material cuyas cualidades estticas y funcionales permanecen intactas durante muchos aos de servicio.Su prdida de transparencia y claridad es prctimente nula incluso en aplicaciones al aire libre.

Tambin su capacidad de filtrar la radiacin ultravioleta es sumamente estable y prcticamente no muestra cambios ni por el paso del tiempo ni por la exposicin a la intemperie.

Ntese que la estabilidad contra deterioro por exposisin a la intemperie se refiere a acrilico cristalino. El PMMA pigmentado puede decolorarse a distintos grados dependiendo de los colorantes que se utilicen.

Estabilidad DimensionalSi bien la lmina de acrilico se expande y contrae a consecuencia de cambios de temperatura y niveles de humedad, no encoge con la edad.Cuando hay discrepancia entre la temperatura y/o nivel de humedad a la que estn expuestas cada una de las superficies de la lmina, esta tiende a arquearse ligeramente hacia el lado donde la temperatura y/o humedad es ms alta. Sin embargo, este tipo de arqueadura es reversible. La lmina regresa a su estado plano original cuando se igualan los niveles de temperatura y/o humedad. La arqueadura no afecta la visibilidad a travs de la lmina transparente, pero s puede distorcionar las refelxiones.Cuando se aplican paneles translcidos u opacos a travs de los cuales no se necesita poder ver, se puede disimular la distoricin de las reflexiones usando lmina con textura o diseo.En la construccin en muchos casos se usa lmina de acrilico junto con otros materiales que experimentan menos expansin y contraccin.Para asegurar un buen desmpeo del material en ambientes con rangos amplios de variacin de temperatura, la lmina de acrilico debe ser instalada usando un marco acanalado que le permita expanderse y contraerse libremente. Los canales del marco deben ser suficientemente profundos para que la lmina no se salga del marco al contraerse.Se debe evitar fijar la lmina de manera inflexible, por ejemplo por medio de tornillos ya que estos no permiten su expansin y contraccin.Las cintas y selladores que se adhieran tanto a la lmina como al marco deben ser lo suficientemente expansibles para dar cabida a la expansin trmica de ambos.Si se somete una lmina de PMMA a carga constante, a largo plazo esto puede provocar su deformacin permanentemente. Esta contingencia puede minimizarse usando lmina ms gruesa, reduciendo el tamao de las reas sin soporte o utilizando configuraciones termoformadas.Conductividad ElctricaEl PMMA es un excelente aislante elctrico con una constante dielctrica elevada.Esta propiedad, sin embargo, causa una carga esttica en la superficie de la lmina la cual atrae partculas de polvo y pelusa.Se puede usar compuestos antiestticos cuando la acumulacin de carga esttica y la concentracin de polvo representen un problema de limpieza.TermoformadoAl calentar el PMMA a una temperatura ptima para su termoformado, entre los 163 y los 176 grados centgrados, este se vuelve suave y flexible y puede ser moldeado para darle casi cualquier forma deseada. Al enfriarse el material vuelve a endurecer, conservando la forma que se la haya dado.Dado que el PMMA se moldea bajo poca presin, se pueden usar moldes econmicos de madera o plstico. Esto permite que arquitectos y diseadores especifiquen modelos complejos que pueden ser producidos a un costo muy razonable incluso en cantidades pequeas.Por otro lado, dichos moldes econmicos de madera o plstico pueden ser re-utilzados cientos de veces sin que sufra la calidad del producto terminado.Moldeo en froLas lminas de PMMA tambin pueden ser moldeadas en fro arqueadas formando un contorno uniforme y fijadas en un cierto radio por medio de un canal de soporte curvo. Se recomienda usar radios de curvatura de por lo menos 180 veces el espesor de la lmina.

Radio mnimo recomendado para curvar lmina de PMMA en fro

Espesor de la lmina
mmRadio mnimo recomendado

353.3

4.581.3

6108

8.5152.4

12218.4

Radios de curvatura menores a los recomendados pueden ocasionar presin excesiva resultante en agrietamiento de la lmina.

APLICACIONES DEL PMMAEl Polimetacrilato de metilo es un material sustitutivo del vidrio, aplicado en multitud de usos:- Cristaleras.

- Vitrinas.- Letreros luminosos.- Lentes de contacto.

- Fibras pticas.

- Prtesis de odontologa.

- Reflectores.

- Urnas.

Mobiliario

- Pisapapeles.

- Tambin, la barrera en la pista de hielo que impide que los discos de jockey sean proyectados hacia las caras de los espectadores, se hace de PMMA.

- La compaa qumica Rohm y Haas hace ventanas con PMMA y las llama Plexigls. Las Imperial Chemical Industries tambin las hacen y las llaman Lucite. El Lucite se utiliza para hacer las superficies de las baeras, piletas de cocina y las siempre populares tinas de bao y duchas de una sola pieza, entre otras cosas.

- Cuando se trata de hacer ventanas, el PMMA tiene otra ventaja con respecto al vidrio: es ms transparente. Cuando las ventanas de vidrio se hacen demasiado gruesas, llega a ser dificultoso ver a travs. Pero las ventanas de PMMA se pueden hacer tan gruesas como de 33 centmetros y siguen siendo perfectamente transparentes. Esto hace del PMMA un material maravilloso para fabricar inmensos acuarios, cuyas ventanas deben ser lo suficientemente gruesas como para contener la alta presin de millones de litros de agua. De hecho, la ventana ms grande del mundo, una ventana panormica en el acuario de la baha de Monterrey en California, est hecha de una sola pieza gigante de PMMA de 16,6 m de largo, 5,5 m de alto y 33 centmetros de espesor.

- El PMMA tambin se encuentra en la pintura. El cuadro que est debajo,Acrylic Elf;fue pintado por Pete Halverson con pinturas acrlicas. Las pinturas de "latex" acrlico contienen a menudo una suspensin de PMMA en agua. El PMMA no se disuelve en agua, de modo que para dispersarlo se requiere el uso de otro polmero, capaz de compatibilizar el agua con el PMMA.

- Como implante puede ser usado de prtesis de crnea, para proporcionar una va ptica a la retina. Tambin como lentes intraoculares, para corregir problemas causados por cataratas. Implantado como ducto del saco lagrimal, para corregir la obstruccin crnica.Pero el PMMA es an ms que un plstico y una pintura. A bajas temperaturas, los aceites lubricantes y los fluidos hidrulicos a menudo tienden a ponerse realmente viscosos e incluso gomosos. Esto es un verdadero problema cuando usted intenta hacer funcionar maquinaria pesada en un da fro. Pero cuando se disuelve un poco de PMMA en el aceite o fludo, stos no se vuelven viscosos con el fro y la mquina puede funcionar hasta a -100oC asumiendo que el resto de la mquina sea capaz de soportar esas temperaturas tan bajas.

El PMMA compite en cuanto a aplicaciones con otros plsticos como el policarbonato (PC) o el poliestireno (PS), pero el acrlico se destaca frente a otros plsticos transparentes en cuanto a resistencia a la intemperie, transparencia y resistencia al rayado.Por estas cualidades es utilizado en la industria del automvil, iluminacin, cosmticos, espectaculos, construccin y ptica, entre muchas otras. En medicina se utiliza la resina de polimetilmetacrilato para la fabricacin de prtesis seas y dentales (fue uno de los primeros polmeros utilizados como material biomdico, aplicndose como material par reparar la crnea humana [Robinson et al., 2001].) y como aditivo en polvo en la formulacin de muchas de las pastillas que podemos tomar por via oral. En este caso acta como retardante a la accin del medicamento para que esta sea progresiva.En grnulos el acrlico es un material higroscpico, razn por la cual es necesario secarlo antes de procesarlo.Distinguiramos el metacrilato como nombre comn para las planchas o lminas de polimetilmetacrilato, siendo el nombre qumico mucho ms genrico a todo tipo de elemento (no slo lminas) formulado con este material (resinas, pastas, grnulos, adhesivos, emulsiones...)Dentro de las principales marcas comerciales que podemos encontrar en el mercado se encuentra el Plexiglas, Vitroflex, Lucite sobre todo para planchas y grnulos.Las aplicaciones del polimetilmetacrilato son mltiples, entre otras se utiliza mucho en sealizacin, cartelera, expositores, etc... Las ventajas de este material son muchas. ltimamente encontramos muchos diseos, colores y acabados en las planchas que abren un mundo de posibilidades para su uso en arquitectura y decoracin.

REFERENCIAS:

http://arquimaterials.wordpress.com/2012/05/07/polimetilmetacrilato-caracteristicas-y-propiedades/

. http://www.acrilico-y-policarbonato.com/acrilico-propiedades.html

http://www.eis.uva.es/~macromol/curso07-08/pmam/panel_aplicaciones.html