Los plásticos son materiales que se producen artificialmente o modificando productos naturales. Coloquialmente, a los plásticos también se les conoce como plásticos. Consisten en largas cadenas de moléculas entrelazadas o reticuladas, los llamados polímeros. Estas cadenas de polímeros consisten en bloques de construcción molecular que se repiten constantemente, los llamados monómeros.
Básicamente, los plásticos consisten en sustancias orgánicas. Sus principales componentes son el carbono, el hidrógeno, el oxígeno, el cloro, el azufre y el nitrógeno. La principal materia prima utilizada en la producción de plásticos es el petróleo crudo. La gasolina cruda producida durante el proceso de refinado del petróleo, conocida como nafta, se procesa posteriormente. En un proceso de craqueo térmico conocido como cracking, se rompen las largas cadenas de hidrocarburos de la nafta, lo que da lugar a compuestos de hidrocarburos con cadenas moleculares más cortas. Estos incluyen el etileno , el propileno y el butileno. Los plásticos se producen entonces a partir de estos compuestos de hidrocarburos. Se hace una distinción entre tres procesos de producción de plástico diferentes. Se llaman polimerización, policondensación y poliadición.
En la polimerización, los dobles enlaces de carbono de los monómeros, por ejemplo el etileno, se rompen y se ensartan sin separar los subproductos. Esto resulta en largas cadenas de polímeros. En el caso del etileno esto es polietileno. En la policondensación, los monómeros reaccionan entre sí en un proceso de varias etapas para formar polímeros, en el que se separan subproductos como el agua, el amoníaco y el cloruro de hidrógeno. Si los diferentes monómeros reaccionan entre sí, dando lugar a un reordenamiento de los átomos de hidrógeno, este proceso de producción se denomina poliadición.
Los plásticos generalmente difieren en su comportamiento cuando se calientan, sus propiedades elásticas y en su diseño estructural. Por esta razón, también se dividen en tres grupos según su comportamiento mecánico-térmico. Estos son termoplásticos, duromeros y elastómeros.
Los termoplásticos consisten en cadenas de moléculas entrelazadas que no se entrecruzan entre sí. Se hace una distinción entre los termoplásticos amorfos y semicristalinos. En el caso de los termoplásticos amorfos, las cadenas moleculares están entrelazadas, mientras que en el caso de los termoplásticos semicristalinos hay zonas estructurales ordenadas. Los termoplásticos son duros a temperatura ambiente, pero se ablandan cuando se calientan y por lo tanto son plásticamente deformables. A una cierta temperatura comienzan a derretirse y también pueden solidificarse de nuevo al enfriarse. Este proceso es reversible, es decir, reversible. Los termoplásticos incluyen el polietileno, el poliestireno , el policarbonato y el polipropileno .
Los duromeros consisten en estructuras moleculares estrechamente entrecruzadas. A diferencia de los termoplásticos, los duromeros siguen siendo duros incluso después de calentarse. A altas temperaturas se descomponen y este proceso no es reversible. Los duromeros incluyen el poliuretano , la baquelita, la resina epoxi y el poliéster.
Los elastómeros consisten en estructuras moleculares de malla amplia y reticuladas. Son permanentemente elásticos tanto a temperatura ambiente como cuando se calientan. Bajo estrés mecánico se expanden fuertemente y se contraen de nuevo cuando se alivian. Por esta razón, también se les conoce coloquialmente como goma. Al igual que los duromers, no son fusibles, sino que se descomponen a altas temperaturas. Los elastómeros incluyen el caucho natural y el caucho de cloropreno, por ejemplo.
Las propiedades de los plásticos son muy diferentes a las de otros materiales como el acero , el hormigón , el vidrio o la madera. Además, las propiedades de los plásticos están fuertemente influenciadas por su composición estructural y su procesamiento. En general, muestran una baja densidad, baja conductividad térmica, alta expansión térmica, alta resistencia química y baja conductividad eléctrica. La resistencia a la tracción y el módulo de elastici dad de los plásticos son significativamente menores, especialmente en comparación con el acero. La mayoría de los plásticos son inflamables, pero retardantes de llama.
A diferencia de muchos otros materiales, el comportamiento mecánico de los plásticos depende en gran medida del tiempo y la temperatura. Con el aumento de la temperatura y la disminución de la velocidad de tensión, la resistencia de los plásticos disminuye significativamente y la ductilidad aumenta. La razón de este comportamiento son las largas cadenas moleculares de los plásticos. Estos son capaces de alinearse más uniformemente a una velocidad de carga más lenta y a una temperatura más alta. Este comportamiento dependiente del tiempo es más pronunciado en los termoplásticos que en los duromeros y los elastómeros. La razón de esto es el cruce de duromeros y elastómeros. Estos enlaces cruzados químicos impiden el deslizamiento de las cadenas de polímeros.
Plástico
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