INFORME DE LABORATORIO: IDENTIFICACIÓN DE LOS POLÍMEROS

RESUMEN

La practica que se enseña a continuación esta dirigida hacia la correcta identificación y posterior reconocimiento de ciertos tipos de polímeros asignados por el profesor. Inicia con la asignación y entrega de cinco tipos de diferentes materiales plasticos, desconocidos para el estudiante. Con estos materiales se realizaron pruebas de observación para identificación cualitativa (textura, transparencia, traslucidez, etc.) y prueba de quema para complementar la información obtenida a través de la observación, haciendo uso de una vela de parafina y una regleta de cartón marcada con divisiones cada dos centímetros para señalar la distancia de quema.

INTRODUCCION

Los materiales plasticos como todos los demas materiales, presentan características físicas y comportamientos químicos diferentes que los hacen reconocibles ya se por simple experiencia mediante la inspección o con la realización de ensayos en el laboratorio. El presente informe da a conocer los resultados obtenidos de la observación y el comportamiento de cinco materiales plasticos bajo la acción del fuego directo. Con base en registros teóricos proporcionados por el libro CIENCIA DE POLÍMEROS PARA INGENIEROS, se compararon los ensayos realizados, los cuales fueron: de apariencia, rigidez, superficie y quema, con los de la Tabla 1.3 Atributos que identifican a los plasticos (ver anexos). Se realizó con el objetivo de adquirir conocimientos basicos a cerca de las características elementales de los materiales poliméricos que se aplican en la elaboración de gran variedad deproductos fabricados industrialmente y que estan presentes en la vida cotidiana.

MARCO TEÓRICO

Los polímeros

La materia esta formada por moléculas que pueden ser de tamaño normal o moléculas gigantes llamadas polímeros.
Los polímeros se producen por la unión de cientos de miles de moléculas pequeñas denominadas monómeros que forman enormes cadenas de las formas mas diversas. Algunas parecen fideos, otras tienen ramificaciones. Algunas mas se asemejan a las escaleras de mano y otras son como redes tridimensionales.


Existen polímeros naturales de gran significación comercial como el algodón, formado por fibras de celulosas. La celulosa se encuentra en la madera y en los tallos de muchas plantas, y se emplean para hacer telas y papel. La seda es otro polímero natural muy apreciado y es una poliamida semejante al nylon. La lana, proteína del pelo de las ovejas, es otro ejemplo. El hule de los arboles de hevea y de los arbustos de Guayule, son también polímeros naturales importantes.
Sin embargo, la mayor parte de los polímeros que usamos en nuestra vida diaria son materiales sintéticos con propiedades y aplicaciones variadas.
Lo que distingue a los polímeros de los materiales constituidos por moléculas de tamaño normal son sus propiedades mecanicas. En general, los polímeros tienen una excelente resistencia mecanica debido a que las grandes cadenas poliméricas se atraen. Las fuerzas de atracción intermoleculares dependen de la composición química del polímero y pueden ser de varias clases.
MATERIA PRIMA USADA PARA SU FABRICACIÓN
La materia de la cual se obtienen los plasticos ha ido variandosegún el periodo histórico, en el cual se distinguen tres etapas:
- En el siglo XIX, se empleaba materia prima de origen animal y vegetal.
- Hasta el 1930 aproximadamente, se usó el alquitran del carbón sobre todo.
- En la actualidad, se emplea el petróleo y en menos medida el gas natural.
COMPONENTES PRINCIPALES DE LOS PLASTICOS
- Materia basica. Formada por los monómeros que entran en la reacción química, que se comercializan en forma de granulos llamados granza.
- Cargas. Se añaden con el fin de abaratar el producto y de mejorar sus propiedades físicas, químicas o mecanicas.
- Aditivos. Su objetivo es mejorar las cualidades del plastico.
- Catalizadores. Para iniciar y acelerar el proceso de la reacción química.
TIPOS DE PLASTICOS
Según el comportamiento frente al calor, la utilización y sus propiedades mecanicas, los plasticos se pueden clasificar en tres grupos:
- Termoplasticos. Pueden ser calentados a temperaturas entre 50 y 200º para poder ser modelados con facilidad. Un ejemplo son las fibras que, ademas, poseen una gran resistencia a la tracción y se pueden lavar con facilidad ya que no se encogen ni se arrugan.
- Termoestables. Una vez modelados no pueden recuperar su forma primitiva. Son duros pero fragiles. Si se calentaran lo que se consigue es carbonizarlos pero no ablandarlos para poder darles otra forma.
- Elastómeros. Tiene una estructura muy elastica que permite deformarlo sin roturas, recobrando su forma inicial. Su inconveniente es que no pueden fundirse de nuevo. Posee una gran resistencia mecanica, tenacidad y rigidez. No produce astillas cuando se rompe.TERMOPLASTICOS
- PVC (Cloruro de polivinilo)
El PVC es el producto de la polimerización del monómero de cloruro de vinilo a policloruro de vinilo. La resina que resulta de esta polimerización es la mas versatil de la familia de los plasticos; pues ademas de ser termoplastica, a partir de ella se pueden obtener productos rígidos y flexibles. A partir de procesos de polimerización, se obtienen compuestos en forma de polvo o pellet, plastisoles, soluciones y emulsiones.
Ademas de su gran versatilidad, el PVC es la resina sintética mas compleja y difícil de formular y procesar, pues requiere de un número importante de ingredientes y un balance adecuado de éstos para poder transformarlo al producto final deseado.
En 1930 B.F. Goodrich Chemical descubre que el PVC absorbe plastificante y que al procesarse se transforma en un producto flexible. Este descubrimiento hizo posible el desarrollo comercial inicial. Posteriormente con el empleo de estabilizadores mas adecuados se hizo posible el desarrollo del mercado del PVC rígido; estos dos importantes desarrollos permitieron que el PVC se convirtiera en el termoplastico mas versatil e importante del mercado mundial.
¿Cuales son las propiedades importantes del PVC?
Forma y Tamaño de la Partícula
Su forma es esférica y en algunos casos tiene similitud a la de una bola de algodón. El tamaño varía según se trate de resina de suspensión o de pasta. En el caso de la resina de suspensión, el diametro de la partícula va de 40 micrones (resina de mezcla) a 80-120 micrones (resina de uso general). En el caso de resina de pasta, el diametro de la partícula es de 0.8 a 10micrones.
Porosidad de la Partícula
Es característica de cada tipo de resina. A mayor porosidad, mayor facilidad de absorción del plastificante, acortandose los ciclos de mezclado y eliminando la posibilidad de que aparezcan “ojos de pescado” (fish eyes) en el producto terminado.
Peso Molecular
Su promedio se mide indirectamente valuando la viscosidad específica en soluciones al 0.4% de nitrobenceno o la viscosidad inherente en soluciones al 0.5% de ciclo-hexanona. En el primer caso, nos da valores de 0.30 a 0.71 y en el segundo de 0.650 a 1.348, con valor K de 50 a 75. Conforme disminuye el peso molecular, las temperaturas de procesamiento de las resinas seran mas bajas seran mas facilmente procesables, las propiedades físicas en el producto terminado, tales como la tensión y la resistencia al rasgado, seran mas pobres; el brillo y la capacidad de aceptar mas carga sera mejor y la fragilidad a baja temperatura sera menor.
Gravedad Específica
Los valores típicos para la resina de suspensión tipo homopolímero son de 1.40 g/cc y para copolímeros cloruro-acetato de vinilo son de 1.36 a 1.40 g/cc. Los compuestos modifican su gravedad específica al adicionar cargas o plastificantes. El plastificante reduce el peso específico; por cada 10 partes de DOP se reduce en aproximadamente 0.02 gramos, mientras que la carga lo aumenta en función del tipo de carga de que se trate. Su densidad va de 1.37 a 1.42 kg/dm3.

Estabilidad Térmica
A mayor peso molecular, se tiene mayor estabilidad térmica. Durante su procesamiento, la resina se degrada al recibir calor y trabajo. La degradación se presenta en forma deamarillamiento y empobrecimiento de las propiedades mecanicas del producto. Es para evitar esto que se adicionan los estabilizadores.
Características de Procesabilidad
La temperatura de fusión de la resina de suspensión homopolímero es de 140°C la de copolímero de 130°C. Al ser formuladas, las temperaturas de fusión de las resinas aumentan hasta 160°C y 180°C. Las cargas y los plastificantes también sirven para aumentar dicha temperatura, aunque unos lo hacen con mayor efectividad que otros.
Propiedades Mecanicas
Resina de Pasta
Como resultado de la formulación de resina de pasta se obtiene el plastisol. Las principales propiedades del plastisol son la viscosidad, la dilatancia y el esfuerzo mínimo de deformación. La viscosidad, en las resinas de pasta es una característica basica, pues mediante la apropiada viscosidad se controlan los espesores y velocidades de aplicación y las características del producto terminado. Las características de flujo observadas se consideran como no-newtonianos; es decir, que la relación entre el esfuerzo cortante contra la velocidad de corte no es igual para todas las velocidades. Así, tenemos que la velocidad del recubrimiento (cms/seg) contra el espesor del recubrimiento (cms) nos da la relación de corte.
El esfuerzo mínimo de deformación (valor yield) es la fuerza inicial mínima para comenzar el movimiento de un plastisol debe controlarse para cada tipo de formulación, para que no gotee y no traspase la tela.
Dilatancia es una viscosidad aparente que aumenta al aumentar la fuerza cortante; a menor cantidad de plastificante, mayor dilatación. A altas velocidades de corte, seusa el reómetro Severs, que da valores en gr de plastisol por 100 seg.
También es importante considerar que al aplicar calor a una dispersión de PVC en plastificante (plastisol), la viscosidad se eleva gradualmente y el material se transforma en sólido. Existe una temperatura óptima de fusión (175°C) a la cual se logran las propiedades óptimas de elongación y tensión.

Resina de suspensión
Como resultados de la formulación de resinas de suspensión, se obtienen compuestos en forma de polvo seco, cuando se procesan gradualmente se transforman en un líquido viscoso de características no-newtonianas, aquí también existe una temperatura óptima de fusión a la cual el líquido obtiene sus propiedades de flujo mas adecuadas para realizar la operación de transformación (160°C-180°C).
Propiedades Químicas
El PVC es soluble en ciclohexanona y tetrahidrofurano. Puede co-polimerizarse con acetato de vinilo y cloruro de vinilideno, reduciéndose la temperatura de fusión. Puede post-clorarse, elevando su temperatura de distorsión. El PVC rígido, resiste a humos y líquidos corrosivos; soluciones basicas y acidas; soluciones salinas y otros solventes y productos químicos. Tiene buena estabilidad dimensional. Es termoplastico y termosellable. Sólo arde en presencia de fuego; de otra forma, no lo sostiene y tiene buena resistencia a los efectos del medio ambiente, principalmente al ozono.
Propiedades Eléctricas
Tiene gran poder de aislamiento eléctrico. Para medirlo se usa el método de resistividad volumétrica, el que también permite controlarla. Por ejemplo, tenemos que la resina 102 EP tiene una resistividadvolumétrica de 2.0 ohms cm x 1012, a 95°C, mientras que el compuesto Geón 11015 la tiene de 0.6 ohms-cm x 1012 a 95°C.
¿Cómo se formula el PVC?
Resinas de PVC
Existe en el mercado una gran variedad de resinas cuyas propiedades van cambiando conforme a su peso molecular, o como comúnmente se le llama, su viscosidad inherente. Este cambio en propiedades sigue una línea de conducta establecida, de tal forma que podemos enunciar en forma general que conforme el peso molecular va subiendo; las propiedades físicas de tensión, elongación, compresión, etc van mejorando; la resistencia química a los solventes alcalis y acidos va aumentando; la estabilidad térmica es mayor; el punto de fusión es superior; la procesabilidad se hace mas difícil; la resistencia al envejecimiento es menor y la absorción de plastificante a una dureza dada es mayor.
Una forma sencilla de identificar la resina es mediante su valor K, que es una forma practica de presentar su viscosidad inherente. Comercialmente los valores K van de 43 a 71 unidades, conforme aumenta la viscosidad aumenta el valor K. Esta es una valoración muy común en el medio. Por lo tanto, tenemos que para la formulación de un compuesto para un producto determinado, es necesario escoger las resinas conforme a los requerimientos en propiedades físicas finales, flexibilidad, procesabilidad y aplicación.

Plastificantes
Se emplean para impartir flexibilidad. Cuando se formulan con homopolímeros de suspensión, se obtienen compuestos para producción de materiales flexibles. Cuando se combinan con resinas de pasta, nos dan los plastisoles para producción de otros materialestambién flexibles. Químicamente los plastificantes son solventes de baja volatilidad, los cuales son incorporados en la formulación del PVC para impartirle propiedades elastoméricas de flexibilidad, elongación y elasticidad. Por lo general son líquidos, aunque muy ocasionalmente los hay sólidos. Pueden ser ésteres dibasicos, alifaticos o aromaticos, diésteres glicólicos derivados de acidos monobasicos, poliésteres lineales, glicéridos epoxidados e hidrocarburos aromaticos de monoésteres, así como hidrocarburos alifaticos clorados.
Los plastificantes se clasifican en función de su eficacia, permanencia, flexibilidad a baja temperatura, compatibilidad y poder de solvatación en plastisoles. Entre mayor sea la polaridad, cromaticidad o grado de ramificación, mayor sera el poder de solvatación y compatibilidad del plastificante. Buenas características de flexibilidad a baja temperatura se obtienen con plastificantes que sean inferiores en solvatación y compatibilidad.
En nuestro medio, el DOP, el DIDP y el DINP son empleados como plastificantes generales y para aplicaciones especiales se usan DIP, BBP, TOTM, DOA, etc. Los epoxidados son plastificantes especiales en su género pues formulados en bajas proporciones, imparten buenas propiedades a baja temperatura y estabilidad térmica a largo plazo.
Estabilizadores
Se pueden clasificar como el único ingrediente indispensable en la formulación de un compuesto de PVC. Es importante mencionar que es el único ingrediente con el cual el PVC reacciona durante la fabricación del compuesto y su procesado; que seguira en cierta forma reaccionando durante la vida útil delproducto, retardando la degradación que el calor y la luz producen en el producto. Los estudios de rastreo por radiocarbón han confirmado esta teoría.
Los estabilizadores pueden ser: sales organometalicas de Ba, Cd y Zn en forma de líquidos o polvos, mercapturos y carboxilatos de compuestos organoestanosos en forma de líquidos o polvos, jabones y sales de plomo, líquidos o polvos, combinaciones de estearatos de Ca y Zn atóxicos; estabilizadores organofosfitos, epoxis y algunos mas que contienen nitrógeno.
En forma general, para la producción de materiales flexibles, calandreados, extruídos, moldeados y plastisoles se usan comúnmente estabilizadores de bario-cadmio (zinc). Los compuestos rígidos generalmente son estabilizados con compuestos organoestanosos y jabones y sales de plomo. Los compuestos eléctricos, aunque son flexibles, deben estabilizarse con plomo por la baja conductividad de estos.
Es importante mencionar que el zinc, a pesar de ser estabilizador, en circunstancias especiales tiene efectos perjudiciales. Algunas resinas son mas sensitivas que otras al zinc, así como que éste no es tan efectivo en presencia de fosfatos y plastificantes derivados de hidrocarburos clorados.
Lubricantes
Uno de los aspectos mas importantes en la tecnología del PVC es la lubricación, pues esta muy unida a la estabilización, sobre todo en el procesado de los rígidos, donde la degradación durante la transformación es crítica. Existe lubricación interna, la cual se obtiene con acido estearico, estearatos metalicos y ésteres de acido graso y la lubricación externa, la cual se obtiene mediante el uso de aceitesparafínicos, ceras parafínicas y polietilenos de peso molecular bajo. Los lubricantes internos contribuyen a bajar las viscosidades de la fusión y a reducir la fricción entre las moléculas. Los lubricantes externos funcionan esencialmente emigrando hacia la superficie, donde reducen la fricción del plastico fundido y las paredes metalicas del extrusor, calandria, etc. Esta particularidad también es empleada para impartir propiedades finales al producto, como la de anti-adeherencia (antiblocking) o de no pegafocidad (antitacking). De entre todos los lubricantes, el acido estearico es, con mucho, el mas empleado.
Cargas
Las cargas se usan con objeto de reducir costos, impartir opacidad y modificar ciertas propiedades finales, como la resistencia a la abrasión, al rasgado, etc. Los materiales empleados son generalmente productos inertes, inorganicos y minerales; entre ellos destaca el carbonato de calcio y silicatos, como la arcilla, caolin, talco y asbesto. El carbonato de calcio es el mas ampliamente usado, mientras que el asbesto se usa principalmente en la producción de loseta vinil-asbesto.
Pigmentos
Los pigmentos se usan principalmente como objeto decorativo. Se utilizan pigmentos metalicos de aluminio, cobre, oro y bronce y otros metalicos combinados, como organo-metalicos de Cd, Cu, Ba, etc. También, se emplean colorantes con el mismo objetivo. Sin embargo, los colores como el blanco y el negro son mas empleados en exteriores, por sus propiedades de reflexión y absorción de la luz, como en el caso de los paneles laterales (sidings) blancos y la tubería negra.
Espumantes
Los espumantes o esponjantes sonproductos empelados para formar materiales con baja densidad y con efectos y propiedades celulares; muy usados en recubrimientos de tela para tapicería. Se emplean principalmente plastisoles, aunque también es posible elaborarlos a partir de calandreado con resina de suspensión. Existen dos tipos de espumas para formulación de PVC; la química y la mecanica. La primera usa un producto químico organico que a cierta temperatura desprende dióxido de carbono y forma la célula o burbuja. La espuma mecanica, se produce exclusivamente con plastisoles y consiste en bajar la tensión superficial a tal grado que con agitación enérgica se forma la espuma o burbuja deseada. Este último proceso es practicamente nuevo. Para el espumado químico, comúnmente se emplea azodicarbonamidas y para el espumado mecanico se usan silicones. Existe también el PVC celular que es rígido y sigue similares principios de formulación aunque muy diferentes de proceso.
Absorbedores de rayos ultravioleta
La luz en la región de los rayos ultravioleta tiene una fracción donde hay suficiente energía de activación como para romper las ligaduras del PVC. Es debido a esta fracción con energía de activación que todo material, sin excepción, envejece, se amarillea y, en suma, se degrada. Por ello se emplea en algunas formulaciones de PVC agentes absorbedores de rayos ultravioleta, a fin de retardar el amarillamiento, puesto que el evitarlo permanentemente no es posible. Las benzofenonas y los derivados del acido salicílico son los absorbedores mas empleados.
Ayudas de proceso
Estos materiales se usan principalmente en la formulación de compuestosrígidos. Como su nombre lo indica, ayudan al proceso en forma similar a un lubricante interno. En general son acrílicos que hacen el procesado mas suave, dando un mejor acabado y una fusión mas rapida y temprana, pero aumentando la viscosidad de la fusión.
Modificador de impacto
Se emplea para aumentar la resistencia al impacto de los compuestos rígidos, creando una interfase, donde el elastómero entre la resina actúa como absorbedor de choque en el proceso de absorción y disipación de energía. Es muy importante darle un trabajo apropiado al compuesto formulado para lgorar una buena dispersión, pues de otra forma el producto no tendra las propiedades deseadas. También, se emplean los modificadores de impacto en los compuestos flexibles con objeto de que éstos puedan retener los grabados efectuados por operaciones de post-formado. Los materiales empleados como modificadores de impacto pueden ser el ABS, el polietileno clorado, el acrilato de butadieno, el estireno, los acrílicos, etc.
Modificadores de viscosidad
Su aplicación es exclusiva para plastisoles y se emplean para bajar, regular y conservar la viscosidad de éstos, ya que los plasisoles, con el tiempo incrementan su viscosidad a niveles no adecuados de operación. Estos modificadores son esencialmente agentes surfactante que imparten por naturaleza efectos lubricantes y son comúnmente del género de los ésteres grasos del etilen-glicol.
Antiestaticos
Son productos empleados en la formulación de PVC con objeto de eliminar el efecto mencionado, defecto principal en los discos fonograficos donde crean ruidos indeseables. Químicamente, los productosempleados son surfactantes iguales a los modificadores de viscosidad.
Fungicidas
Estos productos, como los anteriores, no son muy empleados en nuestro medio porque éste no es muy propicio para la procreación de hongos. Se han usado en la formulación de tapiz para pared, producto donde esa protección sí es necesaria. En vista de que los compuestos organoestanosos tienen propiedades fungicidas y propiedades estabilizadoras, los compuestos trialquilestanosos se usan para este objeto. Los fungicidas mercuriales son poco usados.
Solventes
Se usan principalmente para la formulación de organosoles, es decir, plastisoles con solvente, así como para la regulación de la viscosidad de los plastisoles. Comúnmente son mezclas de MEC, MIBC y otros como toluolxilol, etc.

- PET (Polietilen Tereftalato)
Es un Poliéster Termoplastico y se produce a partir de dos compuestos principalmente: Acido Terftalico y Etilenglicol, aunque también puede obtenerse utilizando Dimetiltereftalato en lugar de Acido Tereftalico. Este material tiene una baja velocidad de cristalización y puede encontrarse en estado amorfo-transparente o cristalino.
El Polietilen Tereftalato en general se caracteriza por su elevada pureza, alta resistencia y tenacidad. De acuerdo a su orientación presenta propiedades de transparencia, resistencia química; esta resina es aceptada por la Food and Drugs Administration (FDA). Su densidad es de 0.85g/cm3
Existen diferentes grados de PET, los cuales se diferencian por su peso molecular y cristalinidad. Los que presentan menor peso molecular se denominan grado fibra, los de peso molecular medio, gradopelícula y, de mayor peso molecular, grado ingeniería.
Aplicaciones
En la actualidad se estan abriendo cada vez mas nuevos campos de aplicación y se desarrollan botellas PET de alta calidad y reducido peso, entre sus aplicaciones mas importantes dentro de los siguientes sectores:
a) Envase y Empaque
Las firmas de maquinaria han contribuido en gran medida a impulsar la evolución de manera rapida de los envases, por lo que hoy se encuentran disponibles envases para llenado a temperaturas normales y para llenado en caliente; también se desarrollan envases muy pequeños desde 10 mililitros hasta garrafones de 19 litros. Los tarros de boca ancha son utilizados en el envasado de conservas alimenticias.
La participación del PET dentro de este mercado es en:
- Bebidas Carbonatadas
- Agua Purificada
- Aceite
- Conservas
- Cosméticos.
- Detergentes y Productos Químicos
- Productos Farmacéuticos
b) Electro-electrónico: Este segmento abarca diversos tipos de películas y aplicaciones desde las películas ultradelgadas para capacitores de un micrómetro o menos hasta de 0.5 milimetros, utilizadas para aislamiento de motores. Los capacitores tienen material dieléctrico una película PET empleada para telecomunicaciones, aparatos electrónicos entre otros.
c) Fibras (telas tejidas, cordeles, etc.): En la industria textil, la fibra de poliéster sirve para confeccionar gran variedad de telas y prendas de vestir.
Debido a su resistencia, el PET se emplea en telas tejidas y cuerdas, partes para cinturones, hilos de costura y refuerzo de llantas. Su baja elongación y alta tenacidad seaprovechan en refuerzos para mangueras. Su resistencia química permite aplicarla en cerdas de brochas para pinturas y cepillos industriales.

- PS (POLIESTIRENO)
El Poliestireno es un polímero que se obtiene a partir de un monómero llamado Estireno, el cual también se conoce con los nombres de vinilbenceno, feniletileno, estirol o estiroleno.
Este material ha tenido gran desarrollo en los últimos años y ha formado un grupo de plasticos denominados: familia de Polimeros de Estireno, en los que se incluyen:
- · Poliestireno Cristal o de Uso General (PS)
- · Poliestireno Grado Impacto (PS-I)
- · Poliestireno Expansible (EPS)
- · Estireno/Acrilonitrilo (SAN)
- · Copolímero en Bloque de Estireno/Butadieno/Estireno (SBS)
- · Acrilonitrilo-Butadieno-Estireno (ABS)
- · Aleaciones
Poliestireno Cristal- Es un material amorfo de alto peso molecular (200,000 a 300,000 (g/gmol), de baja densidad (0.6g/cm3), duro, con buenas propiedades ópticas, mínima absorción de agua, buena estabilidad dimensional y aislamiento eléctrico.
Resiste acidos organicos e inorganicos concentrados y diluidos (excepto los altamente oxidantes), alcoholes, sales y alcalis. Es atacado por ésteres, cetonas, hidrocarburos aromaticos, clorados y aceites etéreos. Tiene brillo y transparencia.
Es sensible a la luz solar, por lo que para retardar su degradación se deben adicionar absorbedores de luz ultravioleta.
Presenta baja resistencia al impacto y estabilidad térmica. Se obtiene en forma de granulos parecidos al vidrio.
Se utiliza en la fabricación de envases para productos alimenticios, farmacéuticosy cosméticos como blister, vasos, tapas.
Poliestireno Expansible (EPS).- Es un material dúctil y resistente a temperaturas bajo cero, pero a temperaturas elevadas, aproximadamente a 88°C, pierde sus propiedades. Su densidad en este estado va de 10 - 3.5 kg/m3
Debido a ello, y a su bajo coeficiente de conductividad térmica, se utiliza como aislante a bajas temperaturas. Posee poder de amortiguamiento, es decir, permite absorber la energía producida por golpes y vibraciones. Flota en el agua y es completamente inerte a los metales.

Resiste la mayoría de los acidos, soluciones alcalinas y saladas, sin importar su concentración. También resiste a la temperatura e intemperie, no es tóxico. Sin embargo, no es resistente a solventes organicos o aceites minerales.
Debido a su estructura celular presenta valores bajos de transmisión de vapor y de absorción de agua. Es combustible, por lo que en ocasiones se la adicionan retardantes de flama. Es resistente a los microorganismos y cuenta con buenas propiedades de aislamiento acústico.
El EPS es uno de los termoplasticos mas versatiles por lo que tiene aplicación en varios sectores como los siguientes:
- · Edificación
- · Vivienda
- · Especialidades Industriales
- · Cuerpos Moldeados
- · Envases
Otra aplicación importante en Envase es la perla expandida para protección, las cuales sirven para rellenar las cajas de cartón corrugado donde se contengan productos fragiles.
Poliestireno Grado Impacto (PS-I).- Los diferentes grados que existen de estos materiales (Medio y Alto Impacto), presentan propiedades similares a las delPoliestireno de uso general. Su color natural va de translúcido a opaco.
Se ven afectados con la exposición continua a las radiaciones de luz UV, ofrecen limitada resistencia a solventes aromaticos y clorados. Poseen alta rigidez y dureza, presentan bajas propiedades de barrera, poca resistencia a la grasa y a temperaturas elevadas. Con un adecuado balance de propiedades tienen excelente procesabilidad para inyección, extrusión y termoformado.
Son estables térmicamente, tienen niveles muy bajos de materia volatil y poseen una resistencia al impacto entro dos y cuatro veces superior al PS Cristal, según el contenido y tipo de elastómero.
Resiste con limitaciones acidos y alcalis, no resiste disolventes organicos como bencina, cetonas, hidrocarburos aromaticos y clorados, ni aceites etéricos.
El PS-I tiene las siguientes aplicaciones:
a) Poliestireno Medio Impacto:
- · Piezas rígidas con brillo e impacto
- · Industria del envase y empaque (platos y vasos desechables)
- · Artículos Escolares
- · Juguetes
b) Poliestireno Alto Impacto:
- · Asientos sanitarios
- · Carretes Industriales
- · Carcazas de Electrodomésticos
- · Juguetes
- · Cubiertas de cassettes
Los polímeros de estireno son de gran relevancia en el mercado, ocupan el cuarto lugar del consumo, y ello se debe a su abundante variedad de aplicaciones debidas a sus propiedades y facil moldeo.

-PE (POLIETILENO)
Antiguamente llamado 'Polimetileno', el Polietileno pertenece al grupo de los polímeros de las Poliolefinas, que provienen de alquenos (hidrocarburos con dobles enlaces). Son polímeros de alto pesomolecular y poco reactivos debido a que estan formados por hidrocarburos saturados. Sus macromoléculas no estan unidas entre sí químicamente, excepto en los productos reticulados.
Los Polietilenos se clasifican principalmente en base a su densidad (de acuerdo al código ASTM) como:
- · Polietileno de Baja Densidad (PEBD o LDPE)
- · Polietileno Lineal de Baja Densidad (PELBD o LLDPE)
- · Polietileno de Alta Densidad (PEAD o HDPE)
- · Polietileno de Alta Densidad Alto Peso Molecular (HMW-HDPE)
- · Polietileno de Ultra Alto Peso Molecular (UHMWPE)
Si la densidad del polietileno aumenta, aumentan también propiedades como la rigidez, dureza resistencia a la tensión, resistencia a la abrasión, resistencia química, punto de reblandecimiento e impacto a bajas temperaturas. Sin embargo, este aumento significa una disminución en otras propiedades como el brillo, resistencia al rasgado y la elongación.
PEBD.- Es un material traslúcido, inodoro, con un punto de fusión promedio de 110°C. Tiene conductividad térmica baja. Sus principales aplicaciones son dentro del sector del envase y empaque (bolsas, botellas, películas, sacos, tapas para botellas, etc.) y como aislante (baja y alta tensión). Su densidad va desde (0.92 – 0.94 g/cm3)
PELBD.- Presenta una buena resistencia a la tracción, al rasgado y a la perforación o punción, buena resistencia al impacto a temperaturas muy bajas (hasta -95°C) y en películas posee excelente elongación. Sus principales aplicaciones son como película encojible, película estirable, bolsas grandes para uso pesado, acolchado agrícola, etc.
PEAD.- Presenta mejorespropiedades mecanicas (rigidez, dureza y resistencia a la tensión) que el PEBD y el PELBD, debido a su mayor densidad (menor o igual a 0.952g/cm3).
Presenta facil procesamiento y buena resistencia al impacto y a la abrasión. No resiste a fuertes agentes oxidantes como acido nítrico, acido sulfúrico fumante, peróxidos de hidrógeno o halógenos. Sus principales aplicaciones son en el sector de envase y empaque (bolsas para mercancía, bolsas para basura, botellas para leche y yoghurt, cajas para transporte de botellas, etc.), en la industria eléctrica (aislante para cable), en el sector automotriz (recipientes para aceite y gasolina, tubos y mangueras), artículos de cordelería, bandejas, botes para basura, cubetas, platos , redes para pesca, regaderas, tapicerías juguetes, etc.
HMW-HDPE.- Presenta propiedades como buena resistencia al rasgado, amplio rango de temperaturas de trabajo (de -40 a 120°C), impermeabilidad al agua y no guarda olores. Sus principales aplicaciones son en película, bolsas, empaque para alimentos, tubería a presión, etc.
UHMWPE.- Es un material altamente cristalino con una excelente resistencia al impacto, aún en temperaturas bajas de -200°C, tiene muy bajo coeficiente de fricción, no absorbe agua, reduce los niveles de ruido ocasionados por impactos, presenta resistencia a la fatiga y es muy resistente a la abrasión (aproximadamente 10 veces mayor que la del acero al carbón). Tiene muy buena resistencia a medios agresivos, incluyendo a fuertes agentes oxidantes, a hidrocarburos aromaticos y halogenados, que disuelven a otros polietilenos de menor peso molecular. Sus principalesaplicaciones son en partes y refacciones para maquinaria.

- PP (POLIPROPILENO)
El Polipropileno es un termoplastico que pertenece a la familia de las Poliolefinas y que se obtiene a partir de la polimerización del propileno, el cual es un gas incoloro en condiciones normales de temperatura y presión, que licúa a -48°C. También se conoce al propileno como 'propeno'.
El polipropileno amorfo tiene una densidad de 0.85g/cm3; el polipropileno semicristalino es de 0.95g/cm3
El Polipropileno puede clasificarse por las materias primas que se utilizan en su elaboración y por su estructura química:
· Por Materias Primas:
- Homopolímero
- Copolímero Impacto
- Copolímero Random
· Por Estructura Química:
- Isotactico
- Sindiotactico
- Atactico
Polipropileno Homopolímero.- Presenta alta resistencia a la temperatura, puede esterilizarse por medio de rayos gamma y óxido de etileno, tiene buena resistencia a los acidos y bases a temperaturas debajo de 80°C, pocos solventes organicos lo pueden disolver a temperatura ambiente. Posee buenas propiedades dieléctricas, su resistencia a la tensión es excelente en combinación con la elongación, su resistencia al impacto es buena a temperatura ambiente, pero a temperaturas debajo de 0°C se vuelve fragil y quebradizo.
El Polipropileno Homopolímero tiene las siguientes aplicaciones principalmente:
- Película
- Rafia
- Productos Médicos (jeringas, instrumentos de laboratorio, etc.)
Polipropileno Copolímero.- Presenta excelente resistencia a bajas temperaturas,

Termoestables
-PUR (poliuretano) 
El poliuretano (PUR)es un polímero que se obtiene mediante condensación de di-bases hidroxílicas combinadas con disocianatos. Los poliuretanos se clasifican en dos grupos, definidos por su estructura química, diferenciados por su comportamiento frente a la temperatura. De esta manera pueden ser de dos tipos: termoestables o termoplasticos (poliuretano termoplastico, según si degradan antes de fluir o si fluyen antes de degradarse, respectivamente). Su densidad va de 150 a 1200 kg/m3.
Los poliuretanos termoestables mas habituales son espumas, muy utilizadas como aislantes térmicos y como espumas resilientes. Entre los poliuretanos termoplasticos mas habituales destacan los empleados en elastómeros, adhesivos selladores de alto rendimiento, pinturas, fibras textiles, sellantes, embalajes, juntas, preservativos, componentes de automóvil, en la industria de la construcción, del mueble y múltiples aplicaciones mas.

Es habitual su combinación con pigmentos tales como el negro de humo y otros.

-UP (Poliéster insaturado)
• Se obtiene del alquitran de hulla y del estirol.
• Son incoloras, pero se puede añadir cualquier colorante
• Resisten temperaturas de hasta 200º C, sin llegar a deteriorarse
• Su densidad va de 0.6 – 0.7 lbs/pulg3
Campos de aplicación
Las posibilidades de uso de los poliésteres insaturados son tremendamente variadas, a continuación se mostraran las aplicaciones principales.
• Amplio sector de aplicaciones en la industria del mueble. Por la rapida reticulación y un contenido de sólidos de practicamente el 100 % es posible la aplicación de capas muy gruesas en una solaoperación. Es posible ademas modificar la presentación y aspecto de las películas por mateado, lijado y pulido.
• Fabricación de masillas aplicadas con espatula, de reticulación rapida y facil lijado (reparación del automóvil, industria maderera y metalúrgica).
• Fabricación de aparejos de capa gruesa pistoleables (reparación del automóvil, industria maderera y metalúrgica).
• Producción de piezas de poliéster reforzado con fibra de vidrio, p.ej. para la fabricación de lanchas y barcas. La adición de las fibras de vidrio supone una mejora muy notable de las propiedades mecanicas, de modo que estos productos se destinan también a la fabricación de quillas de yates, tablas de surf, piezas de carrocería, etc.
• Fabricación de resinas de instilación (goteo) para estabilizar y aislar devanados de rotor y estator de motores eléctricos.

IDENTIFICACION DE LOS PLASTICOS
|Nombre |Abreviatura |Número de identificación |
(opcional)
|Polietilentereftalato |PET o PETE |1 |
|Polietileno de alta densidad |PEAD o HDPE |2 |
|Policloruro de vinilo o Vinilo |PVC o V |3 |
|Polietileno de baja densidad |PEBD o LDPE|4 |
|Polipropileno |PP |5 |
|Poliestireno |PS |6 |
|Otros |Otros |7 |

La llama de una vela

Cuando se enciende una vela, se ve como el calor radiado derrite la cera próxima a la mecha, que sube por la misma, al llegar a la punta ésta se evapora. Inmediatamente encima de la mecha se observa un cono oscuro rodeado por una zona amarilla, que es la principal causa de la luminosidad. Al lado de la llama y cerca de la mecha hay una zona azul. La existencia de estas tres zonas, en vez de una sola, es una de las características de las llamas de difusión. Este tipo de llama se produce cuando el combustible y el comburente no se han mezclado antes que se produzca la ignición. En este caso, lo que ocurre es la difusión molecular del oxígeno a través de la superficie del volumen de gas combustible. Este proceso es lento, pero puede aumentar la velocidad se se eleva la temperatura. Las llamas de difusión, por lo general son amarillas debido a la incandescencia del carbón que se forma en el proceso.

Alrededor de la mecha se encuentra la zona mas fría (600 ºC) de la llama. Conforme se sube en altura la temperatura aumenta progresivamente hasta alcanzar los 1200 ºC en la parte central de la zona amarilla. Fuera del centro, en losbordes de la llama amarilla se alcanzan alrededor de 1400 ºC.

Al evaporarse la cera en el extremo de la mecha (zona oscura), el calor hace las cadenas de hidrocarburos se descompongan en atomos simples o moléculas diatomicas.

Al pasar estas a la zona azul se mezclan con el oxigeno difundido desde el aire que rodea a la vela. Como se ha aumentado la temperatura las partículas de C2 y CH emiten luz azulada. La reación principal se lleva a cabo en los extremos de la llama saliendo los productos CO2 y H2O por la parte superior de la llama. La zona amarilla es donde las partículas sólidasde C que se han formado en el centro de la vela entran en incandescencia como consecuencia de las altas temperaturas.
Por otro lado estan las llamas premezcladas, que se producen cuando el combustible y el comburente se mezclanpreviamente, con una proporción dentro del rango de inflamabilidad, antes de la ignición. Un ejemplo es un soplete o un mechero Bunser

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Utensilios de trabajo
• Una vela
• Una regleta de cartón con divisiones cada dos centímetros
• Pinzas
Material de experimento
• Material #1 (cinco piezas)
• Material #2 (cinco piezas)
• Material #3 (cinco piezas)
• Material #4 (cinco piezas)
• Material #5 (cinco piezas)

1. ENSAYO CUALITATIVO

1. Prueba de apariencia
Por observación directa se determina si las piezas en cuestión tienen características de transparencia (vidrio), transparente (película delgada), traslucidez o si eran opacos.
1.2 Prueba de rigidez
Por tacto se identifica si los materiales son: flexibles (elasticos),semirígidos, rígidos (quebradizos)
3. Prueba de tacto
Con el contacto directo en la superficie del polímero se determina si el material es: vidrioso (no se deja rallar), ceroso (deja una huella impresa), sin brillo (tipo mate)
2. ENSAYO DE QUEMA. Se realizan tres pruebas.
2.1 Prueba visual 1: observar el color de hollín, si es negro, o si no se forma este (quema limpia)
2.2 Prueba de comportamiento del material a diferentes alturas de la llama: con la regleta de cartón fijada en la pared se coloca la vela a determinada distancia de ella de manera que inicie en cero centímetros desde la base de la llama para luego colocar el material a 2cm, 4cm. 6cm, 8cm y 10cm de la llama; permitiendo esto poder observar los comportamientos de los materiales a dichas distancias. Detallando comportamientos como: se auto extingue, gotea, no gotea.
2.3 Prueba visual 2: se observa el color de la llama: si es llama amarilla, llama azul o llama verde.

Nota: de cada uno de los siguientes ensayos se tomó su respectiva anotación.

BIBLIOGRAFÍA

• ¿Qué SON LOS POLÍMEROS? https://www.textoscientificos.com/polimeros/introduccion

• TECNOLOGIA INDUSTRIAL PLASTICOS, FIBRAS TEXTILES Y OTROS MATERIALES https://tecnologia-leire.blogspot.com/2009/03/1-plasticos-o-polimeros.html

• ¿QUÉ ES EL PVC? https://www.aniq.org.mx/provinilo/pvc.asp

• CLASIFICACIÓN DE LOS PLASTICOS https://www.aniq.org.mx/cipres/clasificacion.asp

• POLIURETANO https://es.wikipedia.org/wiki/Poliuretano

• Poliésteres insaturados. Una revisión https://www.borchers.de/pages/2008/UngesttigtePolyesterEinberblickTeil1spanisch.pdf