Un termoplástico es un plástico que, a temperaturas relativamente altas, se vuelve plástico, deformable o flexible, se derrite cuando se calienta y se endurece en un estado de transición vítrea cuando se enfría lo suficiente. La mayor parte de los termoplásticos son polímeros de alto peso molecular, los cuales poseen cadenas asociadas por medio de fuerzas de Van der Waals débiles (polietileno); fuertes interacciones dipolo-dipolo y enlace de hidrógeno, o incluso anillos aromáticos apilados (poliestireno). Los polímeros termoplásticos difieren de los polímeros termoestables o termofijos en que después de calentarse y moldearse pueden recalentarse y formar otros objetos.

Sus propiedades físicas cambian gradualmente si se funden y se moldean varias veces (historial térmico), generalmente disminuyendo estas propiedades al debilitar los enlaces.

Los más usados son: el polietileno (PE), el polipropileno (PP), el polibutileno (PB), el poliestireno (PS), el polimetilmetacrilato (PMMA), el policloruro de vinilo (PVC), el politereftalato de etileno (PET), el teflón (o politetrafluoretileno, PTFE) y el nylon (un tipo de poliamida).

Se diferencian de los termoestables o termofijos (baquelita, goma vulcanizada) en que éstos últimos no funden al elevarlos a altas temperaturas, sino que se queman, siendo imposible volver a moldearlos.

Muchos de los termoplásticos conocidos pueden ser resultado de la suma de varios polímeros, como es el caso del vinilo, que es una mezcla de polietileno y polipropileno

Acrilonitrilo butadieno estireno (ABS) Acrylonitrile butadiene styrene Polimetilmetacrilato Nitrato de celulosa (Celuloide) Acetato de celulosa Estireno Acrilonitrilo (SAN) Styrene Acrylonitrile Etileno Vinil Acetato (EVA) Ethylene-Vinyl Acetate (También "Goma EVA") Etileno alcohol de vinilo (EVAL) Ethylene-vinil alcohol Fluoropolímeros (o fluoroplásticos)

o Politetrafluoretileno (PTFE), vendido por DuPont (empresa propietaria de la patente) bajo el nombre comercial de Teflón-PTFE.

o Perfluoroalcoxy (PFA), vendido por DuPont (empresa propietaria de la patente) bajo el nombre comercial de Teflón-PFA.

FEP (fluorinated ethylene-propylene) , sold by DuPont under the tradename Teflon

ETFE polyethylenetetrafluoroethylene(Tefzel 1 ), (Fluon 2 ) PVF polyvinylfluoride Tedlar3

ECTFE polyethylenechlorotrifluoroethylene(Halar4 ) PVDF polyvinylidene fluoride (Kynar5 ) PCTFE (Kel-F, CTFE) polychlorotrifluoroethylene FFKM (Kalrez,6 Tecnoflon7 FFKM) FPM/FKM (Viton,8 Tecnoflon) (PTFEs, including FEP, PFA, CTFE, ECTFE, ETFE) Ionomers Kydex , a trademarked acrylic/PVC alloy Liquid Crystal Polymer (LCP)

Poliacetal (POM o Acetal) Poliacrilatos (Acrílico) Poliacrilonitrilo (PAN o Acrilonitrilo) Poliamida (PA o Nylon) Polyamide-imide (PAI) Polyaryletherketone (PAEK or Ketone) Polibutadieno (PBD) Polibutileno (PB) Polibutileno tereftalato (PBT) Polychlorotrifluoroethylene (PCTFE) Polietileno tereftalato (PET) Polycyclohexylene dimethylene terephthalate (PCT) Policarbonato (PC) Polyhydroxyalkanoates (PHAs) Polyketone (PK) Poliéster Polietileno (PE) Polyetheretherketone (PEEK) Polyetherimide (PEI) Polyethersulfone (PES)- see Polysulfone Polyethylenechlorinates (PEC) Polyimide (PI) Polylactic acid (PLA) Polymethylpentene (PMP) Polyphenylene oxide (PPO) Polyphenylene sulfide (PPS) Polyphthalamide (PPA) Polipropileno (PP) Poliestireno (PS) Polysulfone (PSU) Poliuretano (PU) Policloruro de vinilo (PVC) Polyvinylidene chloride (PVDC) Spectralon

Los polímeros termoestables son polímeros infusibles e insolubles. La razón de tal comportamiento estriba en que las cadenas de estos materiales forman una red tridimensional espacial, entrelazándose con fuertes enlaces covalentes. La estructura asi formada es un conglomerado de cadenas entrelazadas dando la apariencia y funcionando como una macromolecula, que al elevarse la temperatura de esta, simplemente las cadenas se compactan mas haciendo al polímero mas resistente hasta el punto en que se degrada.

[editar] Química de los termoestables

El proceso de polimerización se suele dar en dos etapas: en la primera se produce la polimerización parcial, formando cadenas lineales mientras que en la segunda el proceso se completa entrelazando las moléculas aplicando calor y presión durante el conformado. La primera etapa se suele llevar a cabo en la planta química, mientras que la segunda se realiza en la planta de fabricación de la pieza terminada. También pueden

obtenerse plásticos termoestables a partir de dos resinas líquidas, produciéndose la reacción de entrelazamiento de las cadenas al ser mezcladas (comúnmente con un catalizador y un acelerante).

La reacción de curado es irreversible, de forma que el plástico resultante no puede ser reciclado, ya que si se incrementa la temperatura el polímero no funde, sino que alcanza su temperatura de degradación. Por establecer un símil por todos conocido, es como cocer un huevo; si volvemos a elevar la temperatura una vez cocido y enfriado, el huevo no sufre ninguna transformación, y si elevamos la temperatura demasiado el huevo se quema.

[editar] Características

Los plásticos termoestables poseen algunas propiedades ventajosas respecto a los termoplásticos. Por ejemplo, mejor resistencia al impacto, a los solventes, a la permeación de gases y a las temperaturas extremas. Entre las desventajas se encuentran, generalmente, la dificultad de procesamiento, la necesidad del curado, el carácter quebradizo del material (frágil) y el no presentar reforzamiento al someterlo a tensión.

[editar] Ejemplos

Caucho natural vulcanizado Baquelita , una resina tipo fenol formaldehído utilizada principalmente en la

industria electrónica Duroplast Urea-Formaldehído Espuma (utilizada en imitaciones de madera y tableros Melamina (utilizada en tableros para trabajo). Resinas insaturadas de poliéster, que casi siempre se usan reforzadas con fibra

de vidrio Resina epoxi , utilizada como adhesivo y en plásticos reforzados. Poliuretanos Siliconas Caucho sintético

Los materiales termoplásticos son aquellos materiales que están formados por polímeros que se encuentran unidos mediante fuerzas intermoleculares o fuerzas de Van der waals, formando estructuras lineales o ramificadas.

Un material termoplástico lo podemos asemejar a un conjunto de cuerdas entremezcladas que tenemos encima de una mesa, cada una de estas cuerdas es lo que representa a un polímero, cuanto mayor sea el grado de mezclado de las cuerdas mayor será el esfuerzo que tendremos que realizar para separar las cuerdas unas de otras, dado a que el rozamiento que se produce entre cada una de las cuerdas ofrece resistencia a separarlas, en este ejemplo el rozamiento representa las fuerzas intermoleculares que mantiene unidos a los polímeros.

En función del grado de las fuerzas intermoleculares que se producen entre las cadenas poliméricas, estas pueden adoptar dos tipos diferentes de estructuras, estructuras amorfas o estructuras cristalinas, siendo posible la existencia de ambas estructuras en un mismo material termoplástico.

Estructura amorfa - Las cadenas poliméricas adquieren una estructura liada, semejante a de la un ovillo de hilos desordenados, dicha estructura amorfa es la responsable directa de las propiedades elásticas de los materiales termoplásticos.

Estructura cristalina - Las cadenas poliméricas adquieren una estructura ordenada y compacta, se pueden distinguir principalmente estructuras con forma lamelar y con forma micelar. Dicha estructura cristalina es la responsable directa de las propiedades mecánicas de resistencia frentes a esfuerzos o cargas así como la resistencia a las temperaturas de los materiales termoplásticos.

Si el material termoplástico dispone de una alta concentración de polímeros con estructuras amorfas, dicho material tendrá una pobre resistencia frente a cargas pero una excelente elasticidad, si por el contrario el material termoplástico dispone de una alta concentración de polímeros con una estructura cristalina, el material será muy resistente y fuerte incluso superior a los materiales termoestables, pero con poca elasticidad aportándole la característica de fragilidad en dichos materiales.

Propiedades de los materiales termoplásticos

1. Pueden derretirse antes de pasar a un estado gaseoso.2. Permiten una deformación plástica cuando son calentados.3. Son solubles en ciertos solventes.4. Se hinchan ante la presencia de ciertos solventes.5. Buena resistencia al fenómeno de fluencia.

Los materiales termoestables son aquellos materiales que están formados por polímeros unidos mediante enlaces químicos, adquiriendo una estructura polimérica altamente reticulada.

La estructura altamente reticulada o unida mediante enlaces químicos que poseen los materiales termoestables, es la responsable directa de las altas resistencias mecánicas y físicas (esfuerzos o cargas, temperatura...) que presentan dichos materiales comparados con los materiales termoplásticos o elastómeros.

Por contra es dicha estructura altamente reticulada la que aporta una pobre elasticidad a dichos materiales, proporcionando a dichos materiales su característica fragilidad.

Imaginemos que encima de una mesa tenemos un conjunto de cuerdas entremezcladas unas con otras, cada uno de estas cuerdas es lo que llamamos polímero, tendremos que aplicar poco esfuerzo si queremos separar las cuerdas unas de otras, ahora comenzamos a realizar nudos entre cada una de las cuerdas, apreciamos que conforme más nudos realizamos más ordenado y rígido se vuelve el conjunto de las cuerdas, cuanto más nudos realicemos más esfuerzo necesitaremos aplicar para separarlos, en este simil los nudos representan los enlaces químicos, que hacen a los polímeros estar fuertemente unidos unos con otros y formar estructuras poliméricas altamente reticuladas, o lo que es lo mismo formar materiales termoestables.

Unos los parámetros característicos de los materiales termoestables es el punto de gelificación o punto de gel, el cual se refiere al momento en el que el material pasa de una manera irreversible de un estado liquido-viscoso a un estado sólido durante el proceso de curado o reticulado, una vez se ha traspasado dicho punto de gelificación el material deja de fluir y no puede ser moldeado o procesado de nuevo.

Uno de los aspectos negativos de los materiales termoestables es la nula capacidad de reciclaje que presentan dichos materiales, dado a que una vez han solificado o curado es imposible volver a una fase líquida del material, los materiales termoestables tienen la propiedad de no fundirse o deformarse en presencia de temperatura o calor, antes pasarán a un estado gaseoso que a un estado líquido.

Propiedades de los materiales termoestables.

1. No se pueden derretir, antes de derretirse pasan a un estado gaseoso2. Generalmente no se hinchan ante la presencia de ciertos solventes3. Son insolubles. 4. Alta resistencia al fenómeno de fluencia

Ejemplos y aplicaciones de materiales termoestables:

Resinas epoxi - usados como materiales de pintura y recubrimientos, masillas, fabricación de materiales aislantes, etc...

Resinas fenólicas - empuñaduras de herramientas, bolas de billar, ruedas dentadas, materiales aislantes, etc...

Resinas de poliéster insaturado - fabricación de plásticos reforzados de fibra de vidrio conocidos comúnmente como poliester, masillas, etc...