Presentació

Presentació polimers

View more presentations from 101javittu.

Index

Els Plàstics


Polímers i plàstics




Obtenció dels plàstics


Propietats dels plàstics


Elaboració d'objectes de plàstic


Treball amb els plàstics


Obtenció dels polímers


Processos de conformació dels polímers


Estructures moleculars dels polímers


Els additius


Propietats dels Polimers


Classificació dels Polimers


Classificació i aplicacions dels polímers més comuns


Treball amb polímers


Reciclatge dels polímers

Obtenció dels polímers i plàstics

Polimers i plàstics

Polimers Naturals:
Es troben a la naturalesa:


Polimers artificials:
S'obtenen dels Polimers naturals, mitjançant canvis químics



Polimers sintètics:
Polimers creats per l'home a partir dels seus components elementals

La polimerització

La Polimerització
La síntesi dels polímers de elevats pesos moleculars s'anomena polimerització:
Els monòmers s'uneixen entre si per generar les gegantesques molècules que constitueixen el material.
La major part de les matèries primes necessàries per sintetitzar els polímers es deriven de productes del carbó y del petroli que estan constituïts per molècules de petit pes molecular.

La polimerització transcurrèix mediant reaccions de addició , de condensació i de emulsió

Polimerització per adició (polimerització per reaccions en cadena)
Es un procés en el cual reaccionen monòmers bifuncionals que es van unint un a un, en cadena.

En la polimerització per addició
Es distingeixen tres etapes: iniciació,propagació i terminació
Etapa de iniciació : Es forma per reacció de un catalitzador un centre actiu capaç de propagar-se.
La propagació es representa el creixement lineal de la molècula al unir-se entre si les unitats monomètriques. El Creixement de la cadena es bastant ràpid. La propagació pot acabar en diferents processos. Els extrems actius de dos cadenes que es propaguen poden reaccionar formant una molècula no reactiva.
La velocitat de propagació y terminació determinen el pes molecular per obtenir un grau de polimerització predeterminat. La polimerització per addició s'aplica en les síntesis de polietilè i molts copolímers







Polimerització per condensació
Es la formació de polímers per mitja de reaccions químiques per la eliminació del aigua, amb molècules com àcids...
Formen polièsters, poliamides, polianhidros.
La eliminació de halurs de hidrogen amb l’ajut de catalitzadors poden formar polihidrocarburs.
Eliminació de clorur sòdic amb sulfurs alcalins per formar polisulfurs
Els temps de reacció de la polimerització per condensació son majors als temps per addició, per generar materials amb elevats pesos moleculars necessiten temps de reacció suficientment llargs per completar la conversió de monòmers reactius.





Polimerització per suspensió, emulsió i masa

Suspensió:La polimerització es realitza en aigua com un agent per transmetre calor. L'aigua també actua com a medi de transferència de monòmer; donat que el monòmer y el polímer son insolubles a l'aigua. En els majors casos s’utilitza aigua sense calci per evitar problemes en la estabilitat.
Es dissol en l'aigua una petita quantitat d'alcohol polivinílic, el qual cobreix les gotetes del polímer i evita que es peguin. Aquestes microgotetes queden estabilitzades pel sabó, i acaben formant làtex.
Emulsió
L’únic que varia amb la suspensió es en vers d'afegir alcohol s'afegeix un emulsificant com sabó.
Polimerització en massa: El monòmer i l'activador es barregen en un reactor que s'enfreda i s'escalfa depenent de lo que es vulgui fer.

Tècniques de conformació

Tècniques de conformació :
El procediment per a conformar depèn:
Si el material és termo elàstic o termoestable, si és termo elàstic la temperatura per donar-li la forma
L'estabilitat atmosfèrica del material a conformar
La geometria i la grandària del producte acabat

Extrusió
El material s'aboca i és obligat a fluir per una claveguera giratòria. El material surt per la filera que té la forma del perfil.
S’obtenen objectes amb forma allargada i amb una secció uniforme, com ara fils, cables, tubs, etc


Bufatge
Un cilindre plàstic es tallat per on es desitja. Després el cilindre es col•loca en un motlle que es tanca sobre el polímer desfet i li suprimeix la seva part inferior tallant-la. Un vapor surt per l'altre extrem i expandeix el polímer fins que s’adapta a la forma. El motlle és refredat per a l'enduriment.
S'utilitza per a ampolles de refrescs gasosos i d'oli



Colada
Consisteix a abocar la matèria primera en estat fluït dintre d'un motlle, on es refreda i solidifica. S'utilitza per a obtenir peces massisses. És útil per a fabricar poques peces o quan s'empren motlles de materials barats de poca durada, com els d'escaiola o fusta.



Injecció
Similar a la extrusió, però la claveguera gira de forma axial








Compresió y transferència
El material es comprimeix contra el motlle.




Al buit
Mitjançant aquest procés es comprimeix una xapa de resina termoplàstica ablanida per la calor contra un motlle fred. La xapa presa i conserva la forma del motlle.
recipients tancats i amb poca fondària, com els de les galetes, els bombons, els iogurts, etc.




Extrusió y bufatge



Laminatge
El material s'impregna en la resina, s'escalfa i es fa entrar a pressió en el motlle. Mantinguts en posició sota l'acció de la calor i la pressió, els materials es fonen formant una densa i sòlida massa en forma de làmina.





Filatura




Calendratge
Es fa passar el material preescalfat per una sèrie de parells de corrons amb la finalitat d'obtenir una lamina amb el gruix estimat. L'últim corró proporciona l'acabat superficial a la làmina: brillant, mat o difuminat.



Centrifugació:
Es fa girar al motlle i la força centrípeta obliga al material a penetrar en el motlle. A continuació es refreda i s'extreu del motlle. Tubs de gran diàmetre i no molt llargs. Resulta un procés econòmic puix que el motlle no sofreix l'abrasió d'altres mètodes.



Termoconformació:
s'escalfa una lamina de plàstic posada sobre el motlle, després es fa buidar en el motlle i la lamina ocupa el lloc de l'aire. Es fabriquen a partir de productes semielaborats com làmines mitjançant deformació en calenta



Inmersió
Consisteix a fer passar l'objecte que es va a plastificar per un bany de solució plàstica. S'usa per a plastificar teixits, papers i cartolines, així com per a fabricar guants

Polímers comuns

Polímers comuns
• Polietilè (PE) (HDPE o LDPE, alta o baixa densitat)
• Polipropilè (PP)
• Poliestirè (PS)
• Poliuretà (PU)
• Policlorur de vinil (PVC)
• Politereftalato d'etilè (PET)
• Polimetilmetacrilat (PMMA)
Polímers d'enginyeria [edita]
• Nylon (poliamida 6, PA 6)
• Polilactona
• Policaprolactona
• polieter
• Polisiloxanos
• Polianhidrido
• Poliurea
• Policarbonat
• polisulfona
• Poliacrilonitrilo
• Acrilonitril butadiè estirè (ABS)
• Polióxido d'etilè
• Policicloctano
• Poli (n-butil acrilat)
• Polièster
• tereftalat de Polibutilè (PBT)
• estirè Acrilonitril (SAN)
• Poliuretà Termoplàstic (TPU)
Polímers funcionals [edita]
• Copolímers

Propietats dels polímers

formació

polímer en popular plàstic , es refereix en realitat a una àmplia classe de materials naturals i sintètics amb una àmplia varietat de propietats. Un polímer és una gran molècula ( macromolècula ) compost per la repetició de unitats estructurals solen estar connectats per covalents enllaços químics

Propietats elèctriques
Els polímers industrials en general són dolents conductors elèctrics, de manera que es fan servir massivament en la indústria elèctrica i electrònica com materials aïllants.
Propietats físiques dels polímers.
Estudis de difracció de raigs X sobre mostres de polietilè comercial, mostren que aquest material, constituït per molècules que poden contenir des 1000-150000 grups CH2 - CH2 presenten regions amb un cert ordenament cristal, i altres on s'evidencia un caràcter amorf: a aquestes últimes se'ls considera defectes del vidre.

Segons el seu origen

Polímers naturals. Existeixen a la natura molts polímers i les biomolècules que formen els éssers vius són macromolècules polimèriques. Per exemple, les proteïnes, els àcids nucleics,
• Polímers semisintètics. S'obtenen per transformació de polímers naturals. Per exemple, la nitrocel.lulosa, el cautxú vulcanitzat, etc.
• Polímers sintètics. Molts polímers s'obtenen industrialment a partir dels monòmers. Per exemple, el niló, el poliestirè, el clorur de polivinil (PVC), el polietilè, etc.
Segons el seu mecanisme de polimerització [edita]
• Polímers de condensació. La reacció de polimerització implica cada pas la formació d'una molècula de baixa massa molecular, per exemple aigua.
• Polímers d'addició. La polimerització no implica l'alliberament de cap compost de baixa massa molecular.Esta polimerització es genera quan un "catalitzador", inicia la reacció. Aquest catalitzador separa la unió doble carboni en els monòmers, després aquells monòmers s'uneixen amb altres a causa dels electrons lliures, i així es van unint un darrera un fins que la reacció acaba.
• Polímers formats per etapes. La cadena de polímer va creixent gradualment mentre hi hagi monòmers disponibles, afegint un monòmer cada vegada. Aquesta categoria inclou tots els polímers de condensació de Carothers ia més alguns altres que no alliberen molècules petites però sí que es formen gradualment, com per exemple els poliuretans.
• Polímers formats per reacció en cadena. Cada cadena individual de polímer es forma a gran velocitat i després queda inactiva, tot i estar envoltada de monòmer.

Segons la seva composició química
• Polímers orgànics. Té a la cadena principal àtoms de carboni.
• Polímers orgànics vinílics. La cadena principal de les seves molècules està formada exclusivament per àtoms de carboni.
Dins d'ells es poden distingir:
Poliolefines, formats mitjançant la polimerització d'olefines.Exemples: polietilè i polipropilè.
• Polímers estirè, que inclouen l'estirè entre els seus monòmers.
Exemples: poliestirè i cautxú estirè-butadiè.
• Polímers vinílics halogenats, que inclouen àtoms d'halògens (clor, fluor ...) en la composició.
Exemples: PVC i PTFE.
• Polímers acrílics. Exemples: PMMA.
• Polímers orgànics no vinílics. A més de carboni, tenen àtoms d'oxigen o nitrogen en la seva cadena principal.
Polímers inorgànics. Entre d'altres:
• Basats en sofre. Exemple: polisulfurs.
• Basats en silici. Exemple: silicona.

Segons les seves aplicacions
Atenent a les seves propietats i usos finals, els polímers poden classificar-se en:
• Elastòmers. Són materials amb molt baix mòdul d'elasticitat i alta extensibilitat, és a dir, es deformen molt al sotmetre'ls a un esforç però recuperen la seva forma inicial en eliminar l'esforç. En cada cicle d'extensió i contracció dels elastòmers absorbeixen energia, una propietat anomenada resiliència.
• Plàstics. Són aquells polímers que, davant d'un esforç prou intens, es deformen irreversiblement, no podent tornar a la seva forma original. Cal ressaltar que el terme plàstic s'aplica a vegades incorrectament per referir-se a la totalitat dels polímers.
• Fibres. Presenten alt mòdul d'elasticitat i baixa extensibilitat, el que permet confeccionar teixits les dimensions romanen estables.
• Recobriments. Són substàncies, normalment líquides, que s'adhereixen a la superfície d'altres materials per atorgar alguna propietat, per exemple resistència a l'abrasió.
• Adhesius. Són substàncies que combinen una alta adhesió i una alta cohesió, cosa que els permet unir dos o més cossos per contacte superficial.

Segons el seu comportament en elevar la seva temperatura
Per classificar polímers, una de les formes empíriques més senzilles consisteix a escalfar per sobre de certa temperatura. Segons si el material fon i flueix o per contra no ho fa es diferencien dos tipus de polímers:
• Termoplàstics, que flueixen (passen a l'estat líquid) al escalfar i es tornen a endurir (tornen a l'estat sòlid) a refredar. La seva estructura molecular presenta pocs (o cap) entrecreuaments. Exemples: polietilè (PE), polipropilè (PP), clorur de polivinil PVC.
• Termoestables, que no flueixen, i l'únic que aconseguim a escalfar-és que es descomponguin químicament, en lloc de fluir. Aquest comportament es deu a una estructura amb molts entrecreuaments, que impedeixen els desplaçaments relatius de les molècules.

El reciclatge

Reciclatge

La complicació del reciclatge del plástic està en la correcta classificació dels diferents tipus de polímers. La majoria de recicladors utilitzen la separació manual, encara que s'està començant a implantar la identificació de polímers comuns per rajos X i sensors de llum visible o rajos infrarrojos. Altres sistemes