plasticos termoestables
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Características, Ventajas y Desventajas de los Plásticos Termo estables.TRANSCRIPT
UNIVERSIDAD POLITECNICA
Alumna: Olivia de León
Grupo: 7-2
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RESINAS DE UREA-FORMALDEHIDO
La urea-formaldehído, o también llamado como urea-metanal, es un tipo de resina
o adhesivo cuya principal propiedad es que una vez moldeada, no se ablandan
con el calor, sino que se endurecen debido a su estructura interna que se genera.
Estas resinas se utilizan en adhesivos, acabados, MDF (tableros de densidad
media) y objetos moldeados.
Las resinas de urea son un polímero, y encontramos estas resinas clasificadas
dentro del grupo de los plásticos termoestables o termofraguantes (ya que no
sufren demasiadas deformaciones con el calor), debido a que poseen en sus
moléculas una gran cantidad de enlaces cruzados que les aporta mayor
estabilidad.
ESTRUCTURA QUIMICA
La estructura química de resinas de UF se puede describir como la de
polimetileno. Esta descripción deja los detalles de la estructura indeterminada, que
puede variar lineal y ramificado. Éstos se agrupan por su masa molar media y el
contenido de diferentes grupos funcionales. Cambio de las condiciones de síntesis
de las resinas dan buenas posibilidades para el diseño de la estructura y
propiedades de la resina.
PROCESO DE ELABORACION
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El proceso de elaboración de la urea formaldehído consta de dos principales
pasos: primeramente la metilación alcalina seguido de la condensación de ácido.
La metilación consiste en añadir cuatro moléculas de formaldehído en una de
urea. Este proceso es reversible, cosa que hace que sea muy poco resistente al
agua y humedad a altas temperaturas. Durante el proceso de elaboración de la
resina es muy importante tener en en cuenta el pH de la mezcla en cada momento
de la reacción.
Inicialmente, se mezclan los monómeros en frío de urea y formaldehido,
manteniendo un pH entre 5 y 7. Con la mezcla del paso anterior se alimenta un
reactor de polimerización que debe contar con un sistema de agitación,
condensación y control de temperatura, se somete a calentamiento en un rango de
20 a 95ºc y un tiempo de reacción de 15 a 30 min ( es aconsejable mantener un
contenido de sólidos generados en la reacción entre 50 y 60 por ciento y una
viscosidad del producto de reacción de 20 a 500 cps).
Se deja enfriar el producto de reacción hasta una temperatura de 45 a 50 grados
C; luego se adiciona urea para provocar la degradación del polímero y generar el
crecimiento de la partícula de la resina.
Enfriar hasta la temperatura ambiente y ajustar el pH a valores básicos de 7 a 9
para su estabilización; finalmente la resina urea-formaldehído obtenida se filtra en
una malla de 25 micras para eliminar impurezas.
APLICACIONES
Las resinas ureicas junto con las melaninas forman el grupo de las resinas
amínicas. Se comportan de un modo parecido a las fenólicas (resinas de fenol),
aunque presentan peor resistencia a la humedad. En cambio, pueden ser
coloreadas y eléctricamente son sensiblemente mejores. Las principales
características de las resinas de urea-formaldehído son, aparte de su economía,
es que son resistentes al agua, pero sobre todo son duras y rígidas, y tienen una
gran capacidad para pegarse.
Hoy en día encontramos la urea-formaldehído en muchos procesos industriales
gracias a sus útiles propiedades. Actualmente, uno de los procesos en el que se
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usa más esta resina es para la producción de aparatos electrónicos como
conmutadores, enchufes, etc. Otras aplicaciones serian para la producción de
neumáticos de coche, ya que mejora la unión de la goma del neumático y así
mejorando su resistencia. Otros ejemplos son las láminas decorativas, los
desinfectantes para hospitales y empresas, o hasta para pegar los muebles de
madera. Antiguamente, en la década de los años 70 tuvo gran importancia al ser
usada como aislantes para las paredes de las casas. Pero en los años 80
empezaron a ser retiradas ya que producían un vapor tóxico. Fueron sustituidos
por la resina de melanina formaldehído y el poliuretano.
RESICLAJE
No pueden ser recicladas
RESINAS DE MALAMINA
La melanina es un compuesto orgánico que responde a la fórmula
química C3H6N6, y cuyo nombre IUPAC es 2,4,6-triamino-1,3,5-triazina. Es
levemente soluble en agua, y naturalmente forma un sólido blanco.
La melamina formaldehído es un plástico termoestable que se endurece a medida
que se calienta durante su preparación. Una vez formado, no se puede remodelar
o configurar para hacer una forma diferente. Los plásticos de melamina
formaldehído conservan su resistencia y forma, a diferencia de otros tipos de
materiales termoplásticos que se ablandan con el calor y se endurecen cuando se
enfría (tal como el acetato, acrílico y nailon).
La melamina formaldehído es obtenida a partir de la polimerización del
formaldehído (fórmula química CH2O) con la melamina (fórmula química
C3H6N6). La polimerización es el proceso químico en el cual dos o más moléculas
idénticas, denominadas monómeros, son unidas para formar una cadena de
polímeros. Un polímero es una macromolécula (o molécula grande) que se
compone de monómeros unidos. Los polímeros son conocidos, comúnmente,
comoplásticos.
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PROCESO DE ELABORACION
El Proceso de fabricación de las resinas de úrea y melamina consiste en la
polimerización discontinua por condensación de la úrea o de la melamina con
formalina (solución al 40% de formaldehíco en agua). Las materias primas , úrea,
melanina y formalina, se cargan en unión de los catalizadores,aditivos y
modificadores propios de cada fabricante, en un reactor provisto de camisa de
calentamiento para iniciar la reacción; luego se corta el calentamiento para
introducir agua de refrigeración con la cual controlar la temperatura de la reacción.
La mezcla se refluye hasta obtener el grado adecuado de polimerización. La
resina es soluble en agua, de manera que no se produce separación alguna.
Las resinas de úrea y melamina se deshidratan al vacío hasta que el contenido de
sólidos sea del 50 al 60%; se venden en forma de solución, o bien se secan o
deshidratan por aspersión y se venden como producto sólido
COMPOSICION QUIMICA
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La melamina es un trímero (está constituida por tres moléculas iguales)
de cianamida, formando un heterociclo aromático que puede reaccionar con
el formaldehído, dando laresina melamina-formaldehído.
Tanto la urea-formaldehído como la melamina-formaldehído tienen propiedades
generales muy similares, aunque existe mucha diferencia en sus aplicaciones. A
ambas resinas se les conoce comoaminorresinas. Las aminorresinas se usan
principalmente como adhesivos para hacermadera aglomerada y contrachapado,
usados en la construcción residencial, fabricación de muebles (laminados
decorativos).
APLICACIONES
Resina de melamina se usa a menudo en utensilios de cocina y platos. Utensilios
de resina de melamina y cuencos no son aptos para microondas. Al igual que con
todos los materiales termoendurecibles, resina de melamina no puede ser fundido
y, por lo tanto, no se puede reciclar a través de fusión.
A finales de los años 1950 y 1960 se convirtió en vajilla de melamina muy de
moda. Con la ayuda crucial por los elegantes diseños modernos de AH Woodfull y
el Producto Diseño Unidad de British Industrial Plastics, fue pensado para
amenazar la posición dominante de la cerámica en el mercado. La tendencia de
tazas y platos de melamina para teñir y cero ventas dirigidas a disminuir a finales
de 1960, sin embargo, y con el tiempo el material se convirtió en gran medida
limitada a la acampada y el mercado de vivero.
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RESICLAJE
No puede ser reciclado.
RESINAS FENOLICAS
La resina fenol-formaldehído es una resina sintética termoestable, obtenida como
producto de la reacción de los fenoles con elformaldehído. A veces, los
precursores son otros aldehídos u otro fenol. Las resinas fenólicas se utilizan
principalmente en la producción de tableros de circuitos. Ellos son más conocidos
sin embargo, para la producción de productos moldeados como bolas de billar,
encimeras de laboratorio, revestimientos y adhesivos. Un ejemplo bien conocido
es la Baquelita®, el más antiguo material industrial de polímeros sintéticos.
PROCESO DE ELABORACION
Las resinas derivadas del fenol constituyen la familia más antigua de este tipo de
productos. Sus usos principales son para moldeos de tipo económico y para
encolado de tableros de madera contrachapada. La producción de las resinas
fenólicas se efectúa por el proceso de polimerización discontinua, por
condensación de los fenoles con formalina. Los compuestos fenólicos y la
formalina, junto con los catalizadores y diversos aditivos y modificadores, se
cargan en el reactor provisto de camisa de calefacción, se calientan para iniciar la
reacción, la cual, una vez iniciada, es exotérmica; para controlar la temperatura se
cambia la calefacción por agua de refrigeración. La mezcla se refluye hasta que se
separe en dos fases: una capa de resina pesada y viscosa y otra acuosa. Aquí se
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aplica vació y se eleva la temperatura para extraer el agua. La resina fundida se
extrae a un depósito donde se solidifica al enfriarse
COMPOSICION QUIMICA
El fenol es reactivo frente a formaldehído en el sitio de "orto" y "para" (sitios 2, 4 y
6) que permite hasta 3 unidades de formaldehído para insertarse en el anillo. La
reacción inicial en todos los casos implica la formación de una fenol hidroximetilo :
HOC6H5 + CH2O → HOC6H4CH2OH
El grupo hidroximetilo es capaz de reaccionar con cualquier otro sitio orto o para
libre, o con otro grupo hidroximetilo. La primera reacción da un puente
de metileno, y el segundo forma un puente éter:
HOC6H4CH2OH + HOC6H5 → (HOC6H4)2CH2 + H2O
El difenol (HOC6H4)2CH2 (a veces llamado un "dímero") es llamado bisfenol F, el
cual es un monómero importante en la producción de resinas epoxi. El bisfenol-F
se puede vincular aún más generando tri- y tetra- y superiores oligómeros de
fenol.
2 HOC6H4CH2OH → (HOC6H4CH2)2O + H2O
APLICACIONES
Las resinas fenólicas se encuentran en infinidad de productos industriales. Los
laminados fenólicos se realizan mediante la impregnación de una o más capas de
un material de base, tales como papel, fibra de vidrio o de algodón con resina
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fenólica y el laminado de la resina saturada de material base bajo calor y presión.
La resina polimeriza (cura) completamente durante este proceso. La elección de
material base depende de la aplicación prevista del producto terminado. Los
fenólicos de papel se utilizan en la fabricación de componentes eléctricos. Los
fenólicos de vidrio son especialmente adecuados para su uso en el mercado de
rodamiento de alta velocidad. Los fenólicos micro-globos son utilizados para el
control de la densidad. Las Bolas de billar, así como las bolas de muchos otros
juegos de balón de mesa también están hechas de resina de fenol-formaldehído.
Otras importantes aplicaciones industriales de las resinas fenólicas son la
fabricación de Materiales de Fricción, Materiales Abrasivos (rígidos y flexibles),
Materiales Refractarios, Aislamientos Acústicos y Térmicos, Filtros para
automoción, etc.
El falsificador holandés Han van Meegeren mezcló el fenol formaldehído con sus
pinturas de aceite antes de hornear el lienzo terminado con el fin de simular el
secado de una pintura en siglos.
RESICLAJE
No pueden ser reciclados
RESINAS EPOXICAS
Una resina epoxi o poliepóxido es un polímero termoestable que se endurece
cuando se mezcla con un agente catalizador o «endurecedor». Las resinas epoxi
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más frecuentes son producto de una reacción entre epiclorohidrina y bisfenol A.
Los primeros intentos comerciales de producción tuvieron lugar en 1927 en los
Estados Unidos. El mérito de la primera síntesis de una resina basada en bisfenol-
a lo comparten el Dr. Pierre Castan de Suiza y el estadounidense Dr. S. O.
Greenlee en 1936. El trabajo del suizo fue licenciado por la compañía
química Ciba-Geigy, también suiza, que se convirtió rápidamente en uno de los
tres mayores fabricantes mundiales de resinas epoxi, comercializándolas bajo el
nombre de Araldite; aunque a finales de los años 1990 abandonó ese negocio. El
trabajo del Dr. Greenlee fue a parar a una compañía pequeña, que luego fue
comprada por Shell.
PROCESO DE ELABORACION
Una Resina Epóxi o poliepóxido es un polímero termoestable (la resina) que se
endurece cuando se mezcla con un agente catalizador o endurecedor. Las resinas
epóxi más frecuentes son producto de una reacción entre bisfenol-a y la
epiclorohidrina, el bisfenol A se obtiene de fenol y acetona. Las resinas epoxi
están constituidas comúnmente de dos componentes que se mezclan previamente
antes de ser usados; al mezclarse reaccionan causando la solidificación de la
resina, su curado se realiza a temperatura ambiente, durante ese curado o secado
se forman enlaces cruzados lo que hace que su peso molecular sea elevado.
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COMPOSICION QUIMICA
Desde el punto de vista químico, las resinas epóxicas son polímeros que poseen
en su constitución, un anillo de tres miembros conocido como “anillo epoxi”.
Son productos obtenidos mediante reacciones de condensación (en presencia de
hidróxido de sodio) entre la epiclorhidrina (1-clor-2,3-epoxi-propano) y el bisfenol A
[2,2-bis(4'-hidroxifenil) propano], el cual es obtenido a partir del fenol y la acetona.
El resultado de esta reacción es un polímero de cadena larga con anillos epoxi en
sus extremos:
APLICACIONES
Las características generales de las resinas epoxi se pueden resumir en:
Mínima contracción durante el proceso de curado, ya que naturalmente el proceso
no implica la separación de productos secundarios volátiles.
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Adhesividad: Por su estructura química rica en productos hidroxilos y éteres, las
resinas epoxi son excelentes adhesivos, sin necesidad de tiempos de exposición
largos ni de grandes presiones.
Excelentes propiedades mecánicas: Superior al as de cualquier otro recubrimiento.
Su bajo índice de concentración disminuye la posibilidad de tensiones.
Alto poder aislante eléctrico.
Gran resistencia química, que vendrá influenciada por el agente de curado.
Gran versatilidad: Siendo los plásticos termoestables más versátiles, ya que
pueden alterarse sus propiedades sin más que variar cualquiera de sus
modificadores y/o los agentes de curado.
Todas estas características se han aprovechado en la construcción introduciendo
las resinas epoxi como un material con múltiples aplicaciones:
Adhesivos de gran resistencia.
Aditivos en el fraguado del cemento.
Recubrimientos.
Sellados.
Refuerzos.
Todo ello ha supuesto que las resinas epoxi pasen a formar parte de los morteros
especiales pertenecientes al grupo de los termoendurecibles o termoestables.
En la industria sus aplicaciones son múltiples:
Pinturas y recubrimientos.
Adhesivos
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Componentes eléctricos y electrónicos
Herramientas y compuestos
Aplicaciones marinas
Compañias especializadas en formulación
RESINAS DE POLIESTER
El poliéster (C10H8O4) es una categoría deelastómeros que contiene el grupo
funcional éster en su cadena principal. Los poliésteres que existen en la
naturaleza son conocidos desde 1830, pero el término poliéster generalmente se
refiere a los poliésteres sintéticos (plásticos), provenientes de fracciones pesadas
del petróleo... El poliéster termoplástico más conocido es el PET. El PET está
formado sintéticamente con etilenglicol más tereftalato de dimetilo, produciendo el
polímero o poltericoletano. Como resultado del proceso de polimerización, se
obtiene la fibra, que en sus inicios fue la base para la elaboración de los hilos para
coser y que actualmente tiene múltiples aplicaciones, como la fabricación de
botellas de plástico que anteriormente se elaboraban con PVC. Se obtiene a
través de la condensación de dioles (grupo funcional dihidroxilo).
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Las resinas de poliéster (termoestables) se usan también como matriz para la
construcción de equipos, tuberías anticorrosivas y fabricación de pinturas. Para
dar mayor resistencia mecánica suelen ir reforzadas con cortante, también
llamado endurecedor o catalizador, sin purificar.
El poliéster es muy resistente a la humedad, a los productos químicos y a las
fuerzas mecánicas. Se usa en la fabricación de fibras, recubrimientos de láminas,
etc.
PROCESO DE ELABORACION
Ponte la máscara, las gafas de seguridad y los guantes de látex. Haz el trabajo al
aire libre o en una habitación bien ventilada. Coloca los moldes que vas a utilizar
en una mesa sólida que pueda soportar el calor. El proceso de curado genera
calor, así que no trabajes en una superficie frágil o de plástico.
Toma un recipiente de plástico o un cubo y vierte la resina de fundición y el
catalizador, en una proporción de 10 por 1. Agrega el agente de curado
(isoforondiamina) de acuerdo con las instrucciones del fabricante, ya que varía en
función de lo que estás haciendo. Añade unas gotas de colorante (si vas a
utilizarlo).
Mezcla los materiales con el palo de madera. Vierte la mezcla en moldes para
pisapapeles, joyas o lo que estés creando.
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Evacua la zona en la que has colocado los moldes, ya que los productos químicos
producirán un humo tóxico durante el proceso de curado. El procesamiento de los
halógenos, trióxido de antimonio y formulaciones a base de fósforo (la
composición química de los productos utilizados) crea cierta toxicidad.
Espera de 5 a 6 horas para que el proceso de endurecimiento se complete. Retira
la resina de poliéster de losmoldes. Almacena todos los productos químicos en un
lugar fresco y seco, fuera del alcance de las mascotas y los niños pequeños.
COMPOCICION QUIMICA
Las resinas de poliéster son líquidas a temperatura ambiente y pueden ser
llevadas a
estado sólido, en el caso de las resinas pre-aceleradas, por la adición de un
catalizador; y para resinas no pre-aceleradas un acelerador y un catalizador.
Las resinas se presentan en forma de plásticos termo-estables que son los que se
emplean en los materiales compuestos
(C10H8O4)
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APLICACIONES
Esta resina es apta para todas las aplicaciones de moldeo por contacto donde se
requieran buenas propiedades de resistencia mecánica y a la intemperie.Está
recomendada para la construcción de carrocerías de vehículos, vagones, casas
rodantes, así como para embarcaciones.
Es una resina poliester insaturada ortoftática rígida de baja reactividad y baja
viscosidad con un sistema especial de promotores.Debido a su alta transparencia
y excelente color es aplicable a piezas encapsuladas, bijouterie y laminados
translúcidos
Resina especialmente formulada para la aplicación en laminados donde se
requiere alta resistencia a la temperatura. Posee además una buena resistencia
química. Para desarrollar sus máximas propiedades es necesario adicionar 10 a
15 % de Monómero de Estireno y efectuar un adecuado curado de las piezas.
Esta resina es útil donde se requiera una resina rígida y poco quebradiza, tal como
el uso en mesadas de mármol sintético o reconstituido y en coladas con carga. Es
posible elastizarla con resina 105 cuando ello sea necesario.
Es una resina de muy bajo color para usar en toda clase de moldeos por colada
incolora para la fabricación de artículos de fantasía, mangos, varillas, embebido de
piezas anatómicas y artículos metalúrgicos. Esta resina se entrega preacelerada y
sólo requiere el agregado de Catalizador M. Para mejor color se recomienda no
superar el 1,5 % de Catalizador M para el caso de coladas transparentes.
Resina super flexible para elastizar resinas rígidas cuando las necesidades así lo
requieren. En el caso de laminados da menor rigidez y aumenta la resistencia al
impacto. Debe tenerse presente que el uso excesivo de cualquier resina elástica
disminuye la resistencia al agua, a los agentes químicos y a la intemperie de la
resina rígida con la cual es mezclada.
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Es preparada para ser incorporada por simple agitación a las otras resinas, en una
proporción que puede oscilar entre 20 y 35 % sobre las resinas normales, toda vez
que se desee impedir el chorreado de la resina al aplicarla sobre superficies
verticales. Su función es aumentar la viscosidad (en reposo) de la resina con la
cual se mezcla.
POLIURENTANO
Las resinas de poliuretano son un producto industrial, a menudo utilizado en la
fabricación de tintas, la formación de moldes, en plásticos y materiales adhesivos.
Estas resinas son maleables, suspropiedades de dureza y elasticidad pueden
alterarse, y una vez asentadas en su forma final, no vuelven a la forma que tenían
originalmente.
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ELABORACION
La mayoría de las resinas de poliuretano se producen a través de una reacción
entre un polialcohol y un disocianato. Para alcanzar su forma final, se debe añadir
calor o un catalizador. Una vez que se catalizó la reacción, la resina alcanza su
forma final. Esta no es reversible, incluso si se usa calor. El compuesto de
isocianato contiene nitrógeno, carbono y oxígeno. La exposición del compuesto al
hidroxilo, que contiene hidrógeno, produce una reacción. La asociación de estos
dos compuestos produce una cadena de uretanos.
COMPOCICION QUIMICA
Los poliuretanos componen la familia más versátil de polímeros que existe.
Pueden serelastómeros y pueden ser pinturas. Pueden ser fibras y pueden
ser adhesivos. Aparecen en todas partes. El nombre asignado de poliuretanos
viene de que su cadena principal contiene enlaces uretano.
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APLICACIONES
Las resinas de poliuretano tienen una amplia variedad de usos, tanto en bienes de
consumo como con propósitos industriales. En bienes de consumo, estas resinas
se hallan en tintas, pinturas, compuestos para modelado, compuestos adhesivos,
barnices y otras capas protectoras. Se pueden producir en formas variadas,
incluyendo formas duras, brillantes, coberturas resistentes a los solventes o ala
abrasión y gomas resistentes a los solventes, como también fibras y espumas
flexibles o rígidas. La versatilidad e las resinas de poliuretano se refleja en el
hecho de que los usos actuales de este material incluyen pisos, coberturas para
tablas de surf, papeles, joyas y tableros para circuitos. La resina de poliuretano
UX=5100A se usa como componente de la película de pinturas usadas para
preparar la superficie de acero de los cuerpos de automóviles.
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