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LOS PLASTICOS - Contenido educativo

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Subido el 14 de agosto de 2018 por Isabel L.

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Bueno, nuestro siguiente material que vamos a describir son los plásticos. 00:00:00
La plasticidad es una propiedad mecánica de los materiales, que consiste en que recobren fácilmente la forma, 00:00:07
que retengan la forma, una vez que nosotros le hayamos dado utilizando la fuerza para ello. 00:00:18
Materiales plásticos típicos son por ejemplo la arcilla o la plastelina, es el ejemplo típico de material plástico. 00:00:25
La particularidad de estas sustancias que vamos a ver en este grupo y que se quedan con ese nombre es justamente esa, 00:00:34
esa facilidad de poder ser moldeados mediante técnicas plásticas con pequeños esfuerzos 00:00:40
esfuerzos y como son fáciles de moldear pues los productos que sostienen con estos materiales 00:00:50
son baratos, aunque pues como veremos tienen algunas propiedades que no nos gustan. 00:01:00
Vamos a un poco meternos dentro de lo que es el mundo de los plásticos, los plásticos 00:01:08
son los materiales sintéticos más característicos del grupo 00:01:13
y entonces veremos un poco sobre la química de los plásticos 00:01:18
en cuanto a cómo se fabrican los procesos que dan lugar a los distintos plásticos 00:01:25
veremos su clasificación, bueno más o menos ya la habéis visto antes también 00:01:30
clasificación y algunas de sus propiedades 00:01:35
y procesos de conformado, que para el caso de los plásticos son especialmente interesantes. 00:01:39
Desde el punto de vista químico, un plástico es una molécula muy compleja, es una macromolécula, 00:01:50
es decir, es una molécula que pesa un montón. 00:01:56
Pero bueno, en el mundo de las macromoléculas hay varias clasificaciones. 00:01:59
Hay un tipo concreto a la que suelen pertenecer todos los plásticos que son los polímeros y que son sustancias que se han constituido enlazando moléculas pequeñas que se conocen con el nombre de monómeros. 00:02:05
El número de monómeros que hay en un polímero es lo que se conoce como grado o índice de polimerización. 00:02:23
ahora bien, cuando yo hago un polímero 00:02:31
pues evidentemente la estructura primaria 00:02:36
es una estructura lineal 00:02:39
pero entre las distintas cadenas 00:02:42
aparecen fuerzas de Van der Waals 00:02:46
porque son muy pesadas 00:02:50
y las fuerzas de Van der Waals son más fuertes 00:02:51
cuanto más pesadas son las moléculas 00:02:54
aparecen fuerzas de Van der Waals 00:02:56
que pueden dar lugar a otros tipos de subestructuras, por decirlo. 00:02:58
O sea, los polímeros, aunque inicialmente puedan ser lineales, pueden reticularse 00:03:03
y pueden tener otros tipos de estructuras que no son especialmente lineales. 00:03:09
Entonces, ese grado de reticulación está asociado con esto. 00:03:17
Y también está asociado con la posibilidad de que puedan formar cristales, 00:03:22
que puedan cristalizar. Eso lo volveremos a ver más adelante. 00:03:27
Bueno, para que un monómero pueda dar lugar a polímeros, 00:03:33
tiene que tener una estructura química similar al etileno. 00:03:39
De hecho, el polietileno quizás sea el polímero más característico, 00:03:45
que más llama la atención. 00:03:50
Tiene que tener un doble enlace que se pueda romper, 00:03:52
que se pueda abrir para que a partir de ahí se pueda unir con otros monómeros. 00:03:57
Es cierto que el proceso, y después vamos a hablar de ellos, pues los procesos necesitan un alto grado de catalización 00:04:03
porque si no, no se producen, o sea, no se producen normalmente la energía de activación que se precisa para los procesos es muy grande, 00:04:11
Este es un tipo de reacción de polimerización, que es la de adición. 00:04:20
Pero hay veces que el polímero no está formado por un único monómero, sino que está formado por más de un monómero. 00:04:29
En dicho caso, se pueden unir los dos monómeros por un mecanismo que rompe dobles enlaces 00:04:35
o por un mecanismo que lo que hace es, en ese proceso de unión, libera, por ejemplo, amoníaco, libera agua. 00:04:42
Son otros procesos de otras técnicas, o mejor dicho, otras reacciones de polimerización que también se pueden dar. 00:04:50
Este N que tenemos aquí sería el grado o índice de polimerización. 00:05:01
Y aquí aparece una X porque realmente no solamente puede ser una H, puede ser de polietileno, 00:05:06
pero podríamos aparecer un cloro o un metilo y podríamos tener polipropileno o vinilo, etc. 00:05:11
Bien, o butadieno también son. 00:05:24
Entonces, las reacciones de polimerización las tenemos las que hemos comentado aquí. 00:05:26
Son las dos principales, aunque hay más, pero bueno, las principalmente. 00:05:31
Podríamos tener reacciones en donde se rompen dobles o triples enlaces 00:05:36
o reacciones en las que al reaccionar los dos monómeros se forma una molécula pequeña, 00:05:42
como puede ser el agua de la maníaco, son las típicas, las de poliamida o, por ejemplo, en el caso del formaldehído. 00:05:51
Formaldehído que da lugar a la baquelina cuando se una con el fenol. 00:06:01
Bueno, aquí seguimos hablando un poco sobre las reacciones químicas. Yo creo que ya a estas alturas todos sabéis que en una reacción química los átomos de los productos se rompen para recombinarse, los átomos de los reactivos se rompen para recombinarse y dar lugar a los productos. 00:06:08
Claro, el proceso de ruptura de los átomos de los reactivos no es sencillo, porque se supone que si son moléculas, son moléculas estables y por lo tanto es preciso que nosotros le demos una cierta energía de activación para que se produzca esa reacción, que puede venir dada por colisiones entre las moléculas o otros mecanismos. 00:06:29
Pero una vez que se ha alcanzado esa energía de activación, la recombinación y la formación de productos que tienen menor energía que los reactivos es muy fácil. 00:06:54
Ahora bien, en el caso de los polímeros, en muchos casos las energías de activación son muy altas y es necesario utilizar catalizadores que rebajan estas energías de activación y que permiten mejorar la reacción. 00:07:05
Y para obtener estos polímeros se utilizan unos reactores químicos específicos, que son reactores de polimerización, que dan lugar a lo que tenemos, a todo lo que sabemos ahí. 00:07:20
Bueno, ya os he comentado lo de que hay fuerzas 00:07:35
que son las fuerzas que dan lugar a las moléculas 00:07:44
y luego otras fuerzas que son fuerzas intermoleculares 00:07:46
que pueden ser de van der Waals solo 00:07:49
o puede haber algún componente iónico 00:07:53
de esas fuerzas de atracción que hacen que sean más fuertes 00:07:56
pero bueno, porque se forma algún dipolo 00:07:58
aunque sean dipolos instantáneos 00:08:01
pero que pueden dar lugar a otros tipos de estructuras. 00:08:03
Bueno, vamos a empezar con un poco de las propiedades. 00:08:08
A ver, como en general son productos, vamos a empezar con las propiedades mecánicas. 00:08:12
Aunque ahora se están fabricando piezas estructurales con polímeros 00:08:20
porque se está poniendo en marcha la creación de materiales compuestos y en esos se ha estudiado mucho, sobre todo la resistencia mecánica, 00:08:27
sí que es cierto que en general la resistencia mecánica de los plásticos es muy baja. 00:08:39
Son dúctiles, evidentemente, y son plásticos, de ahí depende su nombre 00:08:45
Y esa plasticidad suele estar asociada con otra propiedad mecánica también 00:08:53
Que está relacionada con la afluencia, que es el módulo de Poisson 00:08:58
Y que está asociada con cuestiones de la viscosidad 00:09:01
La viscosidad de los plásticos es muy particular, como veremos cuando veamos su clasificación 00:09:08
Y eso está relacionado con este módulo. 00:09:15
Propiedades físicas. A destacar su baja densidad, porque son sustancias que derivan de derivados del petróleo, están alrededor de la densidad del agua, que son aislantes térmicos y aislantes eléctricos. 00:09:21
Y sobre todo, por ejemplo, como aislantes eléctricos tienen gran número de aplicaciones. 00:09:37
Químicas, tal vez son interesantes, como son sustancias sintéticas no reaccionan ni en los ácidos ni en los álcales, como son derivados del petróleo son buenos combustibles, se suelen degradar con el ozono, pero el gran problema de los plásticos es que son sustancias no biodegradables, por lo menos las primeras generaciones. 00:09:46
Como no existen en la naturaleza de forma natural, pues ninguna bacteria los utiliza para alimentarse, entonces no se pudren. 00:10:10
Entonces son sustancias que permanecen en el medio ambiente años y años sin degradarse, pero ensucian mucho. 00:10:20
Entonces, por ejemplo, pues hay grandes problemas con las bolsitas de plástico que terminan en el fondo de los océanos, 00:10:28
que están contaminando muchísimo, están asociando el fondo de los océanos 00:10:35
y como eso podríamos hablar de muchos otros problemas derivados del hecho de que no sean biodegradables. 00:10:41
Hoy en día se están poniendo plásticos, se están utilizando plásticos que sí lo son. 00:10:50
Quizás en el futuro todos lo sean. 00:10:56
Bueno, los plásticos se suelen clasificar atendiendo a su comportamiento con respecto al calor 00:10:59
Hay plásticos que cuando yo los caliento se reblandecen y se llaman termoplásticos 00:11:09
Eso es debido a que realmente no tienen una estructura cristalina 00:11:15
Luego existen plásticos que una vez que yo los he formado, aunque los caliente no se reblandecen 00:11:19
son los termoestables, y eso es porque generalmente tienen estructura cristalina. 00:11:28
Luego tenemos los elastómeros, que son plásticos que pueden tener grandes deformaciones elásticas, 00:11:32
pero son elásticas, es decir, cuando deja de aplicarse el esfuerzo se recuperan, 00:11:42
y suele ser porque en su molécula hay dobles enlaces, el poliisopreno, por ejemplo, 00:11:48
Y las fibras, pues que son, que tienen muy buena longitud y se suelen usar para textiles. 00:11:54
Bueno, dentro de los termoestables, el grupo más llamativo y además fueron los primeros que se utilizaron, fueron las baquelitas o cenoles. 00:12:03
O todavía se siguen utilizando para fabricar botones. 00:12:16
Inicialmente se utilizaban para los enchufes porque tienen muy buenas propiedades aislantes de la electricidad. 00:12:20
Algunas resinas se refuerzan y se utilizan por ejemplo para hacer cascos de barcos. 00:12:32
Se usan también como adhesivos. 00:12:44
La melamina, por ejemplo, es otro ejemplo muy típico que se utiliza para recubrimiento de mesa, de material de cocina, porque es muy resistente 00:12:47
Pero los plásticos más utilizados hoy en día son los termoplásticos 00:12:58
Y entre ellos, el más utilizado de todos es el poliestileno 00:13:05
El poliestileno es un material que se utiliza para prácticamente casi todo 00:13:14
Un derivado del polietileno es el ABS, que se utiliza también porque es más duro y se utiliza para ciertas piezas de fuselaje, de carrocerías, etc. 00:13:19
También son muy utilizados los derivados del polietileno. Versiones de polietileno con diferentes densidades se utilizan para tuberías, el polipropileno se utiliza también para tuberías y bueno pues existen muchos. 00:13:40
Otro también por ejemplo muy bueno es el teflón porque tiene grandes propiedades frente al calor y se utiliza como material antedileno. 00:13:59
De los elastómeros destacan los cauchos, cauchos sintéticos, y pues algunas siliconas y los neoprenos. 00:14:10
Las fibras, pues pueden ser fibras naturales, que no son plásticos, pero sí son polímeros en la mayoría, como el algodón, la seda, 00:14:25
o si ya pueden ser fibras sintéticas como el nylon y el poliéster, que se utilizan como fibras sintéticas, ya lo sabemos. 00:14:34
Lo más importante quizá que podamos ver de los plásticos sean sus procesos de conformado. 00:14:47
Para el caso de los termoestables solo tenemos el denominado moldeo a presión. 00:14:54
Se hace la polimerización in situ, dentro del propio molde. 00:14:59
Se le ponen los componentes, el catalizador, se hace presión y se da calor para inducir la reacción y porque durante el proceso de polimerización hay una contracción del material. 00:15:03
El volumen se hace más pequeño. 00:15:23
Entonces, si no se presiona, pues la pieza final queda con grietas. 00:15:25
se debe presionar y bueno pues así por ejemplo podemos tener botones 00:15:30
o otras piezas de este tipo 00:15:34
el otro tipo de moldeo es el moldeo por extrusión 00:15:36
la extrusora es como la que tenemos aquí 00:15:41
tiene un husillo troncocónico 00:15:44
entonces por la tolva de alimentación se añade la granalla 00:15:46
y este husillo está continuamente girando 00:15:50
entonces a medida que gira y se calienta al mismo tiempo 00:15:53
Entonces se va reblandeciendo y aparte de reblandecerse se va mezclando para que la mezcla final que sale a través de un plato poroso asegure que el régimen es la liminar cuando se termina el proceso. 00:15:58
Entonces en la parte final podemos tener moldes o podemos tener distintos tipos de boquilla que da lugar a distintos tipos de perfil. 00:16:14
La inyección es parecida pero en este caso se rellenan los moldes porque el husillo puede presionar el material reblandecido y entonces entra a gran velocidad de tal forma que rellene todas las piezas. 00:16:20
Las piezas son más pequeñas y se usan mucho para enjugatería pero también es un proceso muy utilizado. 00:16:39
El conformado por soplado se usa para las botellas 00:16:46
Entonces partimos de un macarrón que ha sido previamente reblandecido 00:16:50
Se cierra por la parte de abajo, se sopla por la parte de arriba y se rellena el molde 00:16:55
Cuando está suficientemente frío se abre el molde y se obtiene la botella 00:17:01
El termoconformado se utiliza por ejemplo para hacer platos, etc. 00:17:08
Puede ser de diferentes clases, pero el típico es coger la lámina que se ha precalentado y con una pequeña presión se le da la forma que tenga el molde. 00:17:14
El calandrado es el típico conformado que se utiliza para los elastómeros. 00:17:28
Una calandra que es exactamente igual que la de los papeles, pues está constituida con distintos rodillos de laminación 00:17:35
que van a permitir estirar y adelgazar la lámina y estirarla. 00:17:43
Los dos procesos lo que tienen es el efecto de adelgazamiento y así podemos conformar las tómeras. 00:17:52
Y bueno, pues los adhesivos pueden ser de muchos tipos, ya los veremos después, 00:17:59
pero desde luego hay adhesivos dentro de los plásticos 00:18:03
sobre todo son adhesivos de tipo termoestable 00:18:08
son resinas la mayor parte de ellos 00:18:14
pues bueno, hay que tener cuidado 00:18:16
porque algunos de ellos tienen un alto índice de toxicidad 00:18:20
pero aparte de eso y preparar bien los sustratos 00:18:24
pero bueno, se les puede dar lo que se llama 00:18:27
un tratamiento de curado 00:18:30
Es decir, un pequeño recalentamiento después que lo que hace es mejorar la reticulación del polímero y de esta forma hacerle que esa unión sea un poquito más resistente, más fuerte. 00:18:33
Idioma/s:
es
Autor/es:
ISABEL LAFUENTE
Subido por:
Isabel L.
Licencia:
Reconocimiento - No comercial
Visualizaciones:
87
Fecha:
14 de agosto de 2018 - 14:17
Visibilidad:
Público
Centro:
Sin centro asignado
Duración:
18′ 48″
Relación de aspecto:
4:3 Hasta 2009 fue el estándar utilizado en la televisión PAL; muchas pantallas de ordenador y televisores usan este estándar, erróneamente llamado cuadrado, cuando en la realidad es rectangular o wide.
Resolución:
1440x1080 píxeles
Tamaño:
191.74 MBytes

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