CMEmaterials - Termoplàstic

Polimetil metacrilat

editor — Thu, 11 Apr 2013 09:57:02 +0000

Pestanyes verticals

Dades generals

Classificació:

Nomenclatura:

PMMA

Composició química:

(-CH₂-C-[(CO-OCH₃)(CH₃])_n

Primeres matèries:

Metacrilat de metil; acetocianhidrina i metanol; àcid cianhídric i acetona.

El PMMA té un esquelet idèntic a la resta de poliolefines, però els grups éster que penjen d'ella donen al polímer un caràcter polar diferent. Té un elevat pes molecular.

Caracterització

Mètodes espectromètrics:

Descripció:

L'espectre d'IR s'ha realitzat a partir de mesures d'absorbància. Les senyals que corresponen a les vibracions a 2994, 2950 i 2842 cm^-1 pertanyen al stretching del C-H sp³.

A aproximadament 1700 cm^-1 hi ha el pic intens corresponent al stretching del grup carbonil del polímer.

A 1480 cm^-1 i 1447 cm^-1 apareixen dos bandes que pertanyen al bending asimètric del CH₃, i aquestes coincideixen amb els bendings del grup CH₂. El pic que surt a 1388 cm^-1 pertany al bending simètric del CH₃.

Les bandes que corresponen a 1267 i 1241cm^-1 per una banda, i les que corresponen a 1192 i 1149 cm^-1 per l'altre, pertanyen als stretchings simètrics del C-O en forma de doblets: el de més intensitat pertany a l'stretching asimètric mentres que el simètric surt a menor intensitat.

Entre 1066 cm^-1 i 809 cm^-1, surten una sèrie de bandes que pertanyen a les vibracions de l'esquelet del CH₃, i la que apareix a 753 cm^-1 pertany a la vibració de l'esquelet del CH₂.

Calorimetria:

Propietats generals

Densitat:

1.16 - 1.22 g/cm³

Preu:

1.67 - 1.84 €/kg

Propietats mecàniques

Mòdul elàstic (GPa):

2.24 - 3.8 GPa

Coeficient de Poisson:

0.384 - 0.403

Resistència mecànica a compressió:

72.4 - 131 MPa

Resistència mecànica a tracció(MPa):

8.3 - 79.6 MPa

Tenacitat a fractura (KIc):

0.7 - 1.6 MPa·m^1/2

Comportament a tracció:

A la temperatura de	Allargament (%)
T_amb	2 - 10 %

Duresa:

A la temperatura de:	Vikers
T_amb	16.1 - 21.9 HV

Observacions:

Les propietats mecàniques són bones sempre i quan la temperatura no sigui molt alta.

Imatges:

Descripció:

Corbes tensió-deformació pel PMMA a diferents temperatures. Es presenta transició dúctil-fràgil entre 86 i 104 ºC.

(Adaptat de Smith)

Propietats elèctriques

Resistivitat especifica:

A la temperatura de:	Resistivitat especifica
T_amb	> 10¹² ohm·m

Constant dielèctrica:

A la temperatura de:	Constant dielèctrica
T_amb	3.2 - 3.4

Observacions:

És un bon aïllant elèctric fins i tot en ambients humits.

Propietats tèrmiques

Temperatura de Transició vítria:

84.9 - (-165) ºC

Coeficient de dilatació tèrmica lineal:

A la temperatura de:	Coeficient d’expansió lineal
T_amb	50·10^-6 - 90·10^-6 1/ºC

Conductivitat tèrmica:

A la temperatura de:	Conductivitat tèrmica
T_amb	0.0837 - 0.251 W/m·K

Capacitat calorífica específica:

A la temperatura de:	Capacitat calorífica específica
T_amb	1.49e3 - 1.61e3 J/kg·K

Observacions:

És un bon aïllant tèrmic.

Propietats òptiques

Índex de refracció:

1.49 - 1.56

Observacions:

Es tracta d'un material transparent de qualitat òptica. L'exposició a ambients exteriors no afecta a les seves propietats òptiques.

Propietats tecnològiques

Temperatura mínima d’utilització:

(-123) - (-73.2) ºC

Temperatura màxima d’utilització:

41.9 - 56.9 ºC

Mecanització:

Mitjà.

Soldabilitat:

És un polímer altament soldable.

Formabilitat:

Bona

Reciclabilitat:

És un material reciclable.

Propietats químiques

Resistència als àcids:

Té bona resistència als àcids febles i baixa als forts.

Resistència als àlcalis:

Té molt bona resistència als àlcalis forts i febles.

Resistència als dissolvents orgànics:

Té una resistència pobre als dissolvents orgànics, com ésters, éters, cetones, aldehids, hidrocarburs halogenats i aromàtics, alguns alcohols, agents oxidants i fenols.

Absorció d’aigua:

L'absorció d'aigua és força baixa.

Resistència a l’oxigen:

La seva resistència front a l'oxidació a 500 ºC és molt alta.

Resistència a l’ozó:

Té bona resisència a diferents condicions climàtiques.

Observacions:

Té molt bona resistència a l'aigua, tant dolça com salada. Es tracta d'un material inflamable; al cremar els components acrílics gotejen. La seva resistència a la radiació UV és molt alta. L'exposició a l'humitat crea poques alteracions.

Obtenció

Observacions:

Els compostos acrílics tenen elevada tendència a polimeritzar; la reacció és tan exotèrmica que si es deixa progressar la polimerització sense impediments, pot degenerar en explosió. La seva obtenció es produeix bàsicament per polimerització en massa o en suspensió.

La polimerització en massa també és anomenada polimerització in situ, ja que aquesta es produeix sense dissolvents ni aigua, obtenint-se productes semifabricats, com planxes, blocs o tubs, sense necessitat d'emmotllar-los. El procés consisteix en l'addició d'iniciadors al monòmer pur o a un prepolímer de viscositat més gran. Aquests s'aboquen entre planxes o bandes metàl·liques i es deixa polimeritzar; al ser la reacció exotèrmica, cal eliminar la calor mitjançant refrigeració d'aigua o aire. Cal eliminar la calor de reacció per obtenir un polímer sense tensions internes; per aconseguir-ho, el procés de polimerització pot durar dies o setmanes. El PMMA obtingut per polimerització en massa presenta pesos moleculars elevats, de manera que no es possible fondre'ls sense que aquests descomposin.

Si es vol obtenir un polímer que fongui, cal addicionar iniciadors adients, aturant la reacció amb reguladors. En una polimerització en massa s'obté un producte isotròpic, lliure d'orientacions i que té propietats òptiques excel·lents.

En el cas d' una polimerització en suspensió s'obtenen mides de partícula molt uniformes en forma de perles, entre 0.1 i 0.5 mm. En aquest procés l'evacuació de de la calor és ràpida, ja que es cedeix directament a l'aigua. El polímer és llavors injectat o extruit com en la resta de termoplàstics.

Conformació

Observacions:

El PMMA termoplàstic es conforma mitjançant extrusió, injecció, termoconformat, soldadura i enganxat. Es pot fondre i té elevada fluidesa. Es realitzen altres processos especials, com l'orientació mono i biaxial de planxes per estiratge, per millorar les caracterítiques mecàniques, com per exemple la resistència mecànica. Presenta estabilitat tant el color com en la lluentor. Les seves propietats mecàniques són considerables, i té un comportament rígid a temperatura ambient. Té notables propietats com a aïllant. En canvi, té una baixa resistència a l'impacte i és sensible a la calor. L'enganxat dóna bons resultats i és possible amb dissolvents purs, monòmers o en presència de cloroform, o emprant PMMA dissolt en dissolvents.

S'ha d'evitar el contacte de el PMMA amb PVC plastificat, gomes i silicones aïllants, ja que poden fisurares per estrés. El PMMA pot ser decorat amb pintura, vernissat, metal.lització i sobreimpressió amb materials i processat compatibles.

Imatges:

Descripció:

Gransa de PMMA.

Reciclatge

Observacions:

El PMMA és un material reciclable.

Imatges:

Descripció:

Símbol de reciclatge per a plàstics en general

Aplicacions

Observacions:

El PMMA s'empra per crear planxes, blocs, varetes, planxes ondulades, làmines, canonades, filtres de televisor, panells de protecció de màquines, expenedores automàtiques, indicadors del nivell de líquid, eines de mesurament i dibuix, lents i vidres de rellotge, elements i fibres òptiques, vidres de finestreta d'avió, llums interiors de sostres d'autobusos, finestres de caravana, pilots de marxa enrera i darrers, intermitents, panells de senyalització de trànsit, panells publicitaris, vidres antibales dels caixers dels bancs, lavabos, banyeres, dutxes, vàters, vidres d'ulleres, reïnes colades, aplicacions dentals i pròtesis, components òptics per a fotografia, empaquetament per a pastilles, supositoris, contenidors d'anàlisi urinari, equipaments esterilitzats ...

Imatges:

Descripció:

Amb PMMA es fan lents de contacte, varetes, portamostres i objectes de decoració a causa del seu acabat brillant que imita el cristall.

Español

Poliamida

editor — Thu, 11 Apr 2013 09:28:23 +0000

Pestanyes verticals

Dades generals

Classificació:

Nomenclatura:

Composició química:

(NH(CH₂)₅CO)_n

Primeres matèries:

Àcid adípic, amoníac i dinitril d'àcid adípic; fenol, benzenol, butadiè.

Es tracta d'un plàstic de nitrògen que presenta interrupcions regulars de grups amida en la seva cadena principal. El niló s'obté a partir de la policondensació entre hexametilendiamina i àcid adípic.

En les poliamides que tenen un número parell d'àtoms de carboni (PA 6, 66, 610, 12, ...) els grups CO i CH de les macromolècules adjacents estan situats un davant de l'altre de tal manera que les forces intermoleculars són màximes a causa de l'elevada formació de ponts d' hidrògen. En el cas de les poliamides amb número senar d'àtoms de carboni (PA 11) aquestes forces són menors, per tant el polímer és més elàstic i tenaç.

El nom de niló (poliamida 66) prové de les sigles New York-London (ny-lon). Moltes propietats de la poliamida és a causa de l'aparició de forces intermoleculars entre grups NH i CO de les macromolècules adjacents. El niló és la poliamida més antiga, la més coneguda i la més treballada de totes les poliamides, amb un total d'un 70% de la consumició total de poliamida.

Caracterització

Mètodes espectromètrics:

Descripció:

L'espectre d'IR s'ha realitzat a partir de mesures d'absorbància. La banda que apareix a 3282 cm^-1 correspon a l'stretching del N-H del grup amida. Al tractar-se d'una amida secundària només surt un pic.

A 3080 cm^-1, 2925 cm^-1 i 2860 cm^-1 trobem una sèrie de pics que pertanyen als stretchings de vibració del grup C-H sp³.

La banda que apareix a una freqüència de 2351 cm^-1 pertany al fòsfor present en el polímer en forma d'una banda ample que correspon a l'stretching del grup P-H.

El pic que surt a 1630 cm^-1 correspon al carbonil del grup amida. En canvi, el pic que trobem a 1537 cm^-1 correspon al bending del grup N-H i a l'stretching simètric del grup N-CO.

La banda que apareix a 1452 cm^-1 correspon al bending del grup CH₂. La resta se senyals que apareixen entre 1367 cm^-1 i 1025 cm^-1 pertanyen a l'stretching del enllaç C-N; són senyals d'intensitat mitjana.

Mètodes espectromètrics:

Descripció:

L'espectre d'IR s'ha realitzat a partir de mesures d'absorbància. La banda que apareix a 3291 cm^-1 correspon a l'stretching del N-H del grup amida. Al tractar-se d'una amida secundària només surt un pic.

A 3082 cm^-1, 2927 cm^-1 i 2863 cm^-1 trobem una sèrie de pics que pertanyen als stretchings de vibració del grup C-H sp³.

El pic que surt a 1633 cm^-1 correspon al carbonil del grup amida. En canvi, el pic que trobem a 1538 cm^-1 correspon al bending del grup N-H i a l'stretching simètric del grup N-CO.

La banda que apareix a 1452 cm^-1 correspon al bending del grup CH₂. La resta se senyals que apareixen entre 1367 cm^-1 i 1193 cm^-1 pertanyen a l'stretching del enllaç C-N; són senyals d'intensitat mitjana.

Mètodes espectromètrics:

Preparació:

Es tracta de l'espectre d'IR del niló i s'ha realitzat a partir de mesures d'absorbància. S'observa una banda ample entre 3400 i 3200cm^-1 que correspon a l'stretching del N-H del grup amida.

Trobem senyals cap a 3000 cm^-1 que pertanyen a l'stretching del grup C-H sp³. Cap a 1700-1600 cm^-1 es troba el pic que correspon a l'stretching del grup carbonil de l'amida.

Cap a 1500 cm^-1 apareixen algunes bandes que corresponen al bending del grup N-H i a l'stretching simètric del grup N-CO.

Calorimetria:

Propietats generals

Densitat:

1.12 - 1.14 g/cm³

Cristal·linitat:

30 - 40 %

Preu:

2.42 - 2.66 €/kg

Observacions:

Tot i que el niló és el més barat de totes les poliamides, aquestes són més cares que altres termoplàstics.

Propietats mecàniques

Mòdul elàstic (GPa):

2.62 - 3.2 GPa

Coeficient de Poisson:

0.34 - 0.36

Resistència mecànica a compressió:

55 - 104 MPa

Resistència mecànica a tracció(MPa):

90 - 165 MPa

Tenacitat a fractura (KIc):

2.22 - 5.62 MPa·m^1/2

Comportament a tracció:

A la temperatura de	Allargament (%)
T_amb	15 - 300 %

Duresa:

A la temperatura de:	Vikers
T_amb	25.8 - 28.4 HV

Observacions:

Com més petita és la proporció dels grups CH₂/CONH més elevada és la resistència a la tracció, la duresa i la rigidesa. Paral·lelament a aquesta proporció augmenta la tenacitat, especialment en fred. La resitència mecànica és mitjana-elevada. Té baixa duresa.

Propietats elèctriques

Resistivitat especifica:

A la temperatura de:	Resistivitat especifica
T_amb	10¹² - 10¹³ ohm·m

Constant dielèctrica:

A la temperatura de:	Constant dielèctrica
T_amb	3.7 - 3.9

Observacions:

És un bon aïllant elèctric. Té una rigidesa mitjana que es pot millorar amb fibres de vidre.

Propietats tèrmiques

Temperatura de Transició vítria:

43.9 - 55.9 ºC

Temperatura de fusió:

210 - 220 ºC

Coeficient de dilatació tèrmica lineal:

A la temperatura de:	Coeficient d’expansió lineal
T_amb	80·10^-6 1/ ºC

Conductivitat tèrmica:

A la temperatura de:	Conductivitat tèrmica
T_amb	0.233 - 0.253 W/m·K

Capacitat calorífica específica:

A la temperatura de:	Capacitat calorífica específica
T_amb	1.6e3 - 1.66e3 J/kg·K

Observacions:

És un bon aïllant tèrmic. És especialment interessant el comportament del niló a baixa temperatura.

Propietats òptiques

Índex de refracció:

1.52 - 1.53

Observacions:

Es tracta d'un material translúcid.

Propietats tecnològiques

Temperatura mínima d’utilització:

(-123) - (-73.2) ºC

Temperatura màxima d’utilització:

110 - 140 ºC

Mecanització:

Mitjà.

Soldabilitat:

És un polímer altament soldable.

Formabilitat:

Bona

Reciclabilitat:

És un material reciclable.

Propietats químiques

Resistència als àcids:

Té bona resistència als àcids febles i baixa als forts.

Resistència als àlcalis:

Té molt bona resistència als àlcalis febles i bona als àlcalis forts.

Resistència als dissolvents orgànics:

Té una resistència mitjana als dissolvents orgànics, tant olis com hidrocarburs, així com altres dissolvents.

Absorció d’aigua:

És sensible a l'aigua ja que es pot arribar a inflar fins a un 10% del seu tamany original, fent que decreixi les seves propietats mecàniques i elèctriques.

Resistència a l’oxigen:

La seva resistència front a l'oxidació a 500 ºC és molt pobre.

Observacions:

Té molt bona resistència a l'aigua, tant dolça com salada. Es tracta d'un material inflamable. La seva resistència a la radiació UV és mitjana però requereix emprar protectors, al igual que si es vol exposar a l'intempèrie.

Obtenció

Observacions:

L'obtenció de la poliamida es produeix per policondensació o polimerització. Existeixen dos tipus de poliamides en funció del tipus de síntesi que es realitzi; en aquelles on només participa un únic element bàsic, com podria ser per policondensació d'àcids aminocarboxílics o per policondensació de les seves lactames, s'acaba obtenint poliamida 6, mentres que, en aquelles que participen dos elements bàsics com són les diamines i els àcids dicarboxílics, s'obté la poliamida 66, també anomenada niló.
El número que acompanya a cada poliamida indica el número de carbonis presents en el component inicial. En aquells polímers formats per dos elements, el primer número pertany al número de carbonis de la diamina i el segon pertany a l'àcid carboxílic.
En el cas de la obtenció del niló (poliamida 66), les lactames reaccionen en presència d'aigua i d'àcids aquosos en una polimerització hidrolítica per a formar poliamides. Existeix també una polimerització en abscència d'aigua, anomenada polimerització iònica, emprant catalitzadors del tipus àcid (catiònica) o base (aniònica) per obrir o trencar l'anell. En l'actualitat es sol fabricar en continu per polimerització hidrolítica; en discontinu es fa per polimerització aniònica.

L'obtenció de la poliamida 66 (niló) es produeix a partir de àcid adípic i hexametilendiamina. Normalment es fabrica en discontinu i en dos etapes separades; en la primera es forma la sal derivada de l'àcid dicarboxílic i la diamina per escalfament. La sal obtinguda s'anomena sal AH, que correspon a les inicials de adípic i hexametilendiamina. S'obté a partir de quantitats equimolars dels reactius inicials dissolts en metanol, ja que la sal AH és pràcticament insoluble en metanol i precipita. Si els reactius inicials són molt purs es pot evitar la formació de la sal i passar directament a un procés de fusió i posterior polimerització.
La segona part del procés correspon a la polimerització de la sal. Aquesta s'introdueix en forma de solució aquosa al 60% en un reactor sota atmosfera de nitrògen, es condensa entre 210 i 220ºC i a una pressió de 17 bar, fins que es forma un precondensat que encara és soluble en aigua. A continuació la temperatura s'eleva fins a 275ºC mantenint la mateixa pressió, deixant sortir el vapor d'aigua. Quan s'assoleix un rendiment entre el 80 i el 90%, s'anula la pressió per expansió i s'acaba la reacció al buit.
La reacció es pot dur també en continu en condicions de temperatura i pressió semblants.

La diferència entre les diferents poliamides radica en la seva cristal·linitat, en la proporció entre grups CH₂/CONH dins del polímer, en el número parell o senar d'àtoms de carboni i la distància entre macromolècules veïnes, que al seu mateix temps depèn del grau de cristal·linitat. En canvi, les cadenes laterals i els segments aromàtics redueixen les forces d'atracció intermolecular, i en conseqüència, la cristal·linitat.

Conformació

Observacions:

El principal sistema de transformació de les poliamides és l'injecció; també es pot emprar l'extrusió, extrusió-bufat, emmotllat per bufat, bufat per làmines, recobriment amb PA en pols, emmotllat rotacional de PA o de lactames reactives, colada de PA en solució per fabricar làmines, compressió. També es pot soldar i enganxar.

Com a resultat d'aquesta transformació s'obtenen peces en sec, de manera que no tenen humitat. En aquest estat les poliamides no tenen la resistència al desgast ni a l'impacte que s'espera. Per a convertir-les en material útil cal donar a les peces la quantitat d'aigua apropiada equivalent a la que tindran en condicions normals a 23ºC i 50% d'humitat relativa. L'addició de l'humitat es realiza mitjançant un procés d'acondicionament. Aquest procés consisteix en mantenir les peces submergides en aigua calent o guardar-les en un ambient molt humit. La durada del procés dependrà del gruix de les parets de les peces. La humitat és absorbida per les zones amorfes. Si la transformació es realitza de forma incorrecta, ja sigui perquè s'empren temperatures excessives o perquè la massa fosa resta massa temps en l'interior de la unitat d'injecció, el PA pot degradar-se i formar vapors nocius en forma d'amoníac, amines i aldehids.

Imatges:

Descripció:

S'observen granses de PA a les que se'ls hi pot afegir el color desitjat per a obtenir un producte final colorejat.

Reciclatge

Observacions:

La PA és un material reciclable

Imatges:

Descripció:

Símbol de reciclatge per a plàstics en general.

Aplicacions

Observacions:

El PA s'empra per crear planxes, blocs, perfils, tubs, tubs flexibles, varetes, filaments, làmines i fibres. S'utilitza per fer folres de cables resistents al desgast, carrets de bobines, rodes i aspes, rodes dentades, cargols, rosques, carcasses de bombes, filtres, trepants, aparells de flash, reflectors, càmares fotogràfiques, acumuladors, peces de bombes, guies, cadenes de transport, corretges de transmissió, juntes, hèlixs de vaixells, carcasses de fars, tubs de gasolina, flotadors de carburant, pedals dels automòvils (PA reforçada amb fibra de vidre), dipòsits de motocicleta, cintes d'embalatge, làmines d'envasos impermeables als aromes, dipòsits de gasoil de calefacció, peces de frigorífic i altres aparells electrodomèstics. També s'utilitza com a recobriments per a mobles de jardí, pintes, botons, cremalleres, cascs de protecció, budells sintètics per a embotits, reds per a pescar, cabells de ninos, pròtesi, botes d'esquí, skates, ...

Imatges:

Descripció:

El tub dels aspiradors, així com altres parts, estan fabricades amb PA

Imatges:

Descripció:

El niló s'empra per a fer fils resistents, aptes per a pescar, així com vares.

Español

Poliestirè

editor — Wed, 10 Apr 2013 11:31:38 +0000

Pestanyes verticals

Dades generals

Classificació:

Nomenclatura:

Composició química:

(CH(C₆H₅)-CH₂)_n

Primeres matèries:

Estirè; etilbenzè; etilè i benzè

El poliestirè consta de cadenes macromoleculars sense ramificar. Els benzens ocupen posicions espaials laterals de forma desordenada (atàctica) al llarg de la cadena principal. Té una elevada estabilitat dimensional.

Caracterització

Difracció de raigs-X:

Mètodes espectromètrics:

Descripció:

L'espectre d'IR s'ha realitzat a partir de mesures d'absorbància. A 3027 cm^-1 apareixen vàries bandes corresponents als stretchings del grup C-H de l'anell aromàtic.

Les bandes de vibració a 2921 cm^-1 i 2853 cm^-1 pertanyen als stretchings del C-H del Csp³.

Entre 2000 i 1650 cm^-1s'observen les bandes de combinació del grup fenílic. Els pics d'intensitat mitjana corresponents a 1596 cm^-1 i 1490 cm^-1 són de la vibració de l'enllaç C-C de l'anell aromàtic.

A 1448 cm^-1 apareix una banda d'intensitat mitjana corresponent al bending del CH₂.

Entre 1186 cm^-1 i 972 cm^-1 apareixen nombroses bandes d'intensitat variable que pertanyen al bending en el pla de l'enllaç C-H de l'anell aromàtic, mentres que la banda intensa que surt a 752 cm^-1 correspon al bending fora del pla del mateix enllaç C-H.

Propietats generals

Densitat:

1.04 - 1.05 g/cm³

Cristal·linitat:

Amorf

Preu:

1.23 - 1.36 €/kg

Observacions:

És un plàstic transparent, inodor, insípid, amb aspecte de vidre i trenca amb facilitat. Existeixen altres varietats modificades que el fan resistent a l'impacte i també expansible. És el quart termoplàstic més venut.

Propietats mecàniques

Mòdul elàstic (GPa):

1.2 - 2.6 GPa

Coeficient de Poisson:

0.383 - 0.403

Resistència mecànica a compressió:

31.6 - 61.8 MPa

Resistència mecànica a tracció(MPa):

35.9 - 56.5 MPa

Tenacitat a fractura (KIc):

0.7 - 1.1 MPa·m^1/2

Comportament a tracció:

A la temperatura de	Allargament (%)
T_amb	1.5 - 2.5 %

Duresa:

A la Temperatura de:	Vikers
T_amb	8.6 - 16.9 HV

Observacions:

Es tracta d'un polímer amb resistència mecànica i duresa mitjana. És fràgil. La resistència a l'impacte augmenta per copolimerització amb polibutadiè. Té molta tendència a fisurar-se per tensió. Pateix termofluència.

Imatges:

Descripció:

Corbes de termofluència del poliestirè a 25 ºC

Propietats elèctriques

Rigidesa dielèctrica:

A la temperatura de:	Rigidesa dielèctrica
T_amb	20·10⁶ V/m

Resistivitat especifica:

A la temperatura de:	Resistivitat especifica
T_amb	>10¹⁴ ohms·m

Constant dielèctrica:

A la temperatura de:	Constant dielèctrica
T_amb	2.5 a 1⁶ Hz

Observacions:

És un bon aïllant elèctric, però lleugerament pitjor que el PE. Té una tendència acusada a les càrregues electroestàtiques, que poden ser eliminades afegint additius antiestàtics.

Propietats tèrmiques

Temperatura de Transició vítria:

73.9 - 110 ºC

Temperatura de fusió:

150 - 243 ºC

Coeficient de dilatació tèrmica lineal:

A la temperatura de:	Coeficient d’expansió lineal
T_amb	50·10^-6 - 83·10^-6 1/ ºC

Conductivitat tèrmica:

A la temperatura de:	Conductivitat tèrmica
T_amb	0.121 - 0.131 W/m·K

Capacitat calorífica específica:

A la temperatura de:	Capacitat calorífica específica
T_amb	1.69e3 - 1.76e3 J/kg·K

Observacions:

És un bon aïllant tèrmic. La seva dilatació tèrmica es mitjana.

Propietats òptiques

Índex de refracció:

1.57 - 1.59

Observacions:

Es tracta d'un material completament transparent amb qualitat òptica. Té una superfície brillant i bona transmissió de la llum.

Propietats tecnològiques

Temperatura mínima d’utilització:

(-123) - (-73.2) ºC

Temperatura màxima d’utilització:

76.9 - 103 ºC

Mecanització:

Mitjà, encara que a vegades presenta problemes.

Soldabilitat:

És un polímer altament soldable excepte amb HF.

Formabilitat:

Bona.

Reciclabilitat:

És un material reciclable.

Observacions:

Té molt bona estabilitat dimensional, baixa contracció en emmotllament i es poden processar fàcilment a baix cost.

Propietats químiques

Resistència als àcids:

Té bona resistència als àcids febles i mitjana als àcids forts (concentrats i/o oxidants).

Resistència als àlcalis:

Té molt bona resistència als àlcalis febles i mitjana als àlcalis forts.

Resistència als dissolvents orgànics:

Té molt baixa resistència als dissolvents orgànics, tant normals com halogenats.

Absorció d’aigua:

Escassa.

Resistència a l’oxigen:

La seva resistència front a l'oxidació a 500 ºC és molt pobre.

Resistència a l’ozó:

No resisteix la intempèrie.

Observacions:

Té molt bona resistència a l'aigua, tant dolça com salada. Es tracta d'un material inflamable que crema desprenent un fum negre dens de dolça olor; es pot millorar afegint additius ignífugs. És sensible a la radiació UV i la seva resistència és mitjana.

Obtenció

Observacions:

Existeixen diverses formes de sintetitzar el PS a partir d'estirè; normalment s'utilitza la polimerització en massa o la polimetització per suspensió, i per a alguns copolímers s'utilitza la polimerització en emulsió, com en el cas de l'ABS.

En la polimerització en massa cal excitar la reacció per a que aquesta es produeixi. Per tant, es realitza mitjançant un tractament tèrmic o bé una polimerització per radicals, en la que s'addicionen iniciadors. En el procés es poden utilitzar dos reactors diferents: el de tipus torre o els proveïts d'agitador.

L'estirè entra al reactor en torre a 80 ºC i conté aproximadament un 30% de material sense polimeritzar. Un cop a la torre les temperatures van augmentant a mesura que el polímer descendeix per la torre, des de 110 ºC a 180 ºC. El poliestirè surt per l'extrem inferior del reactor a 220 ºC en forma de massa viscosa. La part del polímer que resta sense reaccionar que s'elimina amb buit. El poliestirè s'extrueix en forma de cinta o macarró, es refreda i es granula.

En un reactor amb agitació es treballa a temperatures elevades. El monòmer residual s'elimina del polímer mitjançant dispositius especials de desgasificació.

En polimerització per suspensió s'inicia el procés amb estirè, utilitzant-se com a iniciadors peròxids. Comença a 70-90 ºC i acaba a 90-120 ºC a una pressió de 5 bar. Aquest tipus de poliestirè no cal granular, ja que s'obté en forma de perles petites que es separen de l'aigua per centrifugació o filtrat i després es renten i s'assequen.

En presència de radiacions lluminoses, d'oxígen o fins i tot a temperatura ambient, l'estirè tendeix a reaccionar amb ell mateix i polimeritzar; per tant, el seu emmagatzematge es realitza sempre en presència d'agents inhibidors que s'eliminen per destil·lació o extracció abans d'iniciar la polimerització per a obtenir el poliestirè.

Imatges:

Descripció:

El procés transcorre mitjançant una reacció radicalària entre el etilè i el benzè, formant-se etilbenzè. A continuació es sotmet el producte a una deshidrogenació, obtenint-se estirè.

Conformació

Observacions:

El PS és transformat mitjançant emmotllament per injecció, emmotllament per bufat, extrusió, termoconformat, injecció-bufat i enganxat. Es considera que és un material ideal per a ser injectat. Excepte per injecció-bufat, aquests procediments són aptes per a transformar el poliestirè expandint. El PS no es pot soldar amb HF, però si que és soldable per altres processos.

Imatges:

Descripció:

Gransa de PS.

Reciclatge

Observacions:

El PS és un material reciclable.

Imatges:

Descripció:

Símbol de reciclatge per al PS.

Aplicacions

Observacions:

El PS s'utilitza per obtenir làmines, làmines biorientades per a envasos termoconformats, planxes, peces d'aparells de ràdio, televisió, equips electrònics i de comunicación, prismàtics, envasos d'un sol ús per a aliments, cafè, productes cosmètics, medicaments, envasos transparents per a tèxtil, joguets, eines i articles metàl.lics, vasos, ampolles, envasos de mantega, salers, sucrers, estoigs de joieria, imitacions de cristall, bijuteria, pinces, penjarobes, bases de raspalls, coberts d'un sol ús, bolígrafs, caixes per a classificar, instruments de dibuix, xeringues, tubs i caixes de pastilles, pipetes...

Imatges:

Descripció:

El porexpan, envasos de làctics i taps de bolígraffs estan fabricats amb PS

Español

Polietilè de baixa densitat

editor — Wed, 10 Apr 2013 10:19:23 +0000

Pestanyes verticals

Dades generals

Classificació:

Nomenclatura:

LDPE

Composició química:

(-CH₂-CH₂-)_n

Primeres matèries:

Etilè

El LDPE té un grau de ramificació elevat, entre 20 i 40 branques per cada 1000 àtoms de carboni. Són ramificacions de cadena curta i/o llarga.

Té una cristal.linitat inferior a la del HDPE i al PE de macromolècules lineals, a causa de la presència de macromolècules molt ramificades en la seva estructura. Aquest fet provoca que hi hagi una major distància entre les macromolècules, fent que el plàstic tingui menys densitat i resistència; precisament d'aquí prové el nomlow-density-poly-ethylen o polietilè flexible. Es tracta d'un plàstic amb escassa duresa, però té una elevada resistència a l'impacte i a la elongació.

Caracterització

Difracció de raigs-X:

Mètodes espectromètrics:

Descripció:

L'espectre d'IR s'ha realitzat a partir de mesures d'absorbància. Les senyals que apareixen a 2909 i 2849 cm^-1 pertanyen al stretching del C-H sp³.

A 1460 cm^-1surt una banda que correspon a la vibració de deformació del CH₂; es tracta d'una banda d'intensitat mitjana.

Calorimetria:

Propietats generals

Densitat:

0.917 - 0.932 g/cm³

Cristal·linitat:

40 - 50 %

Preu:

1.5 - 1.65 €/kg.

Propietats mecàniques

Mòdul elàstic (GPa):

0.172 - 0.283 GPa

Coeficient de Poisson:

0.439 - 0.457

Resistència mecànica a compressió:

10.8 - 17.4 MPa

Resistència mecànica a tracció(MPa):

13.3 - 26.4 MPa

Tenacitat a fractura (KIc):

1.21 - 3.39 MPa .m^1/2

Comportament a tracció:

A la temperatura de	Allargament (%)
T_amb	100 - 650 %

Duresa:

A la temperatura de:	Vikers
T_amb	2.7 - 4.4 HV

Propietats elèctriques

Resistivitat especifica:

A la temperatura de:	Resistivitat especifica
T_amb	1e13 - 1e17 ohm·m

Constant dielèctrica:

A la temperatura de:	Constant dielèctrica
T_amb	2.2 - 2.4

Observacions:

És molt bon aïllant elèctric i pot destinar-se a aplicacions en alta freqüència. Té bona resistència a les corrents parasitàries, però tenen tendència a acumular càrregues electrostàtiques; aquesta tendència es pot contrarrestar amb additius del tipus grafit, negre de fum o antiestàtics.

Propietats tèrmiques

Temperatura de Transició vítria:

(-125) - (-90) ºC

Temperatura de fusió:

98 - 115 ºC

Coeficient de dilatació tèrmica lineal:

A la temperatura de:	Coeficient d’expansió lineal
T_amb	100e-6 - 200e-6 1/ ºC

Conductivitat tèrmica:

A la temperatura de:	Conductivitat tèrmica
T_amb	0.322 - 0.348 W/m·K

Capacitat calorífica específica:

A la temperatura de:	Capacitat calorífica específica
T_amb	1.84e3 - 1.92e3 J/kg·K

Observacions:

És un excel·lent aïllant tèrmic. Té una gran dilatació tèrmica.

Propietats òptiques

Índex de refracció:

1.57

Observacions:

És un material translúcid a causa de la presència de cristalls. El caràcter opac desapareix fàcilment quan s'escalfa una pel.lícula de LDPE per sobre de 100ºC. Transmet el 80% de la llum incident. Té millor transparència que el HDPE.

Propietats tecnològiques

Temperatura mínima d’utilització:

(-68) - (-58) ºC

Temperatura màxima d’utilització:

81 - 95 ºC

Reciclabilitat:

És reciclable.

Propietats químiques

Resistència als àcids:

Té molt bona resistència als àcids febles i bona als àcids forts.

Resistència als àlcalis:

Té elevada resistència als àlcalis, tant forts com febles.

Resistència als dissolvents orgànics:

Mitjana.

Resistència a l’oxigen:

Resistència molt pobre front l'oxidació a 500ºC.

Resistència a l’ozó:

Té bona resistència a la radiació ultravioleta.

Observacions:

És molt resistent tant a l'aigua dolça com salada. Es tracta d'un material no tòxic i resistent a la humitat. Envelleix al ser exposat a la llum i a l'oxígen. És tracta d'un material inflamable.

Obtenció

Observacions:

En la síntesi de polietilè s'empren bàsicament dos tipus de processos: la producció de PE a alta pressió i la producció a baixa pressió. Per sintetitzar LDPE s'utilitza el procés a alta pressió.

En el procés d'alta pressió s'utilitza un mecanisme radicalari en el que la presència de traces d'oxígen actua com a iniciador de la reacció. Es tracta d'un procés de polimerització amb temperatures properes a 200ºC i pressions entre 1500 i 2000 bars en fase gas. La reacció s'inicia quan una molècula d'oxigen es dissocia en dos àtoms radicalaris a causa d'una aportació energètica; un d'aquests radicals iniciadors activen el doble enllaç d'un monòmer d'etè. D'aquesta manera el doble enllaç s'obre i es forma un radical monomèric d'etè que activa a un altre monòmer, allargant la cadena d'etilè. El procés de creixement de la cadena s'atura quan dos radicals es troben i així finalitzen la reacció, formant macromolècules. L'aportació energètica tant pot ser mitjançant calor o radiació.

Existeix una variant especial de la polimerització en massa anomenada polimerització en fase gasosa; la reacció es produeix en reactors de doble camisa tubulars sota pressió. L'escalfor de la reacció s'ha d'eliminar per evitar la descomposició de la barreja reaccionant. El polímer surt del reactor a pressió a uns 200ºC en forma de massa viscosa, i és alimentat a una màquina extrusora on se li afegeixen els additius necessaris; d'allà s'extreu el polímer en forma de tub o de cinta, es refreda i es talla fins a convertir-lo en un granulat.

El LDPE és, degut a les quantitats en que s'obté, la poliolefina més important

Conformació

Observacions:

Els principals mètodes de transformació en el LDPE són l'extrusió, l'extrusió-bufat per la fabricació de bosses i ampolles i l'injecció.

Imatges:

Descripció:

Gransa de LDPE.

Reciclatge

Observacions:

El LDPE és un material reciclable.

Imatges:

Descripció:

Símbol de reciclatge per al LDPE.

Aplicacions

Observacions:

Pot presentar-se de diferents maneres: en forma de làmines planes i tubulars, planxes, tubs, monofilaments, xarxes i tubs flexibles interconnectables, tacs, i vares d'additius per a soldar. S'utilitza com a revestiment de filferros i cables, peces electroaïllants, carcasses de bombes i ventiladors, filtres, bidons i dipòsits per a carburants, ampolles, flascons per a cosmètica, productes químics, detergents domèstics, capses per al transport d'ampolles de begudes, llaunes, garrafes, recobriment d'envasos, làmines multicapa per a envasos alimentaris, cubetes per a morters, dipòsits de gasoil per a calefaccions, canonades de ventilació i de clavegueram, seients de lavabo, galledes, bosses d'escombraries, bosses de mà, cordes, gespa artificial, sacs per a carbó vegetal, tendals per a zones de jardí, paviments de pistes esportives, joguets infantils, xeringues d'un sol ús, injectables, ampolles per a solucions de transfusions.

Imatges:

Descripció:

Bosses de plàstic, flascons rentadors, pots d'anàlisi orinari, xeringues o gespa artificial estan fets amb LDPE.

Imatges:

Descripció:

També estan fabricats a partir de LDPE les bosses d'escombraries i el film transparent.

Español

Policlorur de vinil

editor — Wed, 10 Apr 2013 09:51:02 +0000

Pestanyes verticals

Dades generals

Classificació:

Polimèric

Termoplàstic

De vinil

Poli(clorur de vinil)

Nomenclatura:

PVC

Composició química:

(CH₂CHCl)_n

Primeres matèries:

Acetilè, àcid clorhídric, clor i etilè; clorur de vinil i clorur d'etilè.

Es tracta d'un homopolímer de clorur de vinil lineal. Les cadenes macromoleculars de PVC són poc ramificades. Els grups cloro laterals estan estèricament desordenats (atàctic) al llarg de la macromolècula, donant lloc a un polímer polar. El contingut teòric de clor és aproximadament del 57%.

El poli(clorur de vinil) presenta diverses propietats en funció dels monòmers o polímers que s'utilitzin en la plimerització. D'aquesta manera existeixen en el mercat diferents tipus de PVC, com el el poli(clorur de vinil) rígid (PVC-U), el d'alt impacte (PVC-HI), el clorat (PVC-C), el plastificat (PVC-P).

Caracterització

Mètodes espectromètrics:

Preparació:

L'espectre d'IR s'ha realitzat a partir de mesures d'absorbància. A 2922 cm^-1 i 2862 cm^-1 apareixen vàries bandes d'intensitat variable que corresponen al stretching del C-H sp³.

A 1431 cm^-1 hi ha una banda d'intensitat mitjana que pertany al bending del CH₂; la senyal surt fora de l'intèrval normal a causa de la presència de Cl^-.

A 1091 cm^-1 trobem el stretching del grup C-Cl, amb una banda intensa i ample.

La vibració de l'esquelet de CH₂ apareix a 772 cm^-1.

Calorimetria:

Propietats generals

Densitat:

1.3 - 1.58 g/cm³

Cristal·linitat:

Amorf

Preu:

1.04 - 1.14 €/kg

Propietats mecàniques

Mòdul elàstic (GPa):

2.14 - 4.14 GPa

Coeficient de Poisson:

0.383 - 0.407

Resistència mecànica a compressió:

42.5 - 89.6 MPa

Resistència mecànica a tracció(MPa):

40.7 - 65.1 MPa

Tenacitat a fractura (KIc):

1.46 - 5.12 MPa·m^1/2

Comportament a tracció:

A la temperatura de	Allargament (%)
T_amb	40 - 80 %

Duresa:

A la Temperatura de:	Vikers
T_amb	10.6 - 15.6 HV

Propietats elèctriques

Constant dielèctrica:

A la temperatura de:	Constant dielèctrica
T_amb	3.1 - 4.4

Observacions:

És un bon aïllant elèctric.

Propietats tèrmiques

Temperatura de Transició vítria:

74.9 - 105 ºC

Coeficient de dilatació tèrmica lineal:

A la temperatura de:	Coeficient d’expansió lineal
T_amb	50·10^-6 - 100·10^-6 1/ ºC

Conductivitat tèrmica:

A la temperatura de:	Conductivitat tèrmica
T_amb	0.147 - 0.293 W/m·K

Capacitat calorífica específica:

A la temperatura de:	Capacitat calorífica específica
T_amb	1.36e3 - 1.44e3 J/kg·K

Observacions:

És un bon aïllant tèrmic.

Propietats òptiques

Índex de refracció:

1.54 - 1.56

Observacions:

Es tracta d'un material translúcid.

Propietats tecnològiques

Temperatura mínima d’utilització:

(-123) - (-73.2) ºC

Temperatura màxima d’utilització:

60 - 70 ºC

Mecanització:

Mitjà.

Soldabilitat:

És un polímer altament soldable.

Formabilitat:

Bona

Reciclabilitat:

És un material reciclable.

Propietats químiques

Resistència als àcids:

Té molt bona resistència als àcids febles i bona per als forts.

Resistència als àlcalis:

Té molt bona resistència als àlcalis forts i febles.

Resistència als dissolvents orgànics:

Té una resistència mitjana als dissolvents orgànics.

Absorció d’aigua:

La seva resistència front a l'oxidació a 500 ºC és molt pobre.

Observacions:

Té molt bona resistència a l'aigua, tant dolça com salada. Es tracta d'un material inflamable. La seva resistència a la radiació UV és molt bona, tant el PVC rígid com el flexible.

Obtenció

Observacions:

L'obtenció del poli(clorur de vinil) es fa a partir d'acitilè i àcid clorhídric. El PVC no pot ser processat per ell mateix, ha d'estar composat per, com a mínim, un estabilitzant, un lubricant, i en el cas de que es tracti de PVC flexible, un plastificant. La major part de la producció mundial es realitza en discontinu a través d'una polimerització per emulsió. En aquesta, el clorur de vinil líquid es dispersa finament en aigua mitjançant agitació. S'empren peròxids orgànics com a iniciadors, dissolts en el clorur de vinil. A la suspensió se li afegeixen col·loides protectors en mínimes quantitats; aquestes impedeixen que les partícules s'uneixin en el moment de la transició de l'estat líquid a sòlid. Les partícules més grans es denominen partícules primàries i són separades fàcilment del líquid per centrifugació, tamissat o filtrat. Les partícules més fines queden en suspensió amb l'ajut de bombes d'alta pressió o agitadors molt revolucionats, de manera que es produeix una polimerització en microsuspensió. Després es renta, s'asseca i s'elimina completament el clorur de vinil que resta sense reaccionar, mitjançant un procés de desgasificació intensa, entre altres.

En la polimerització per emulsió, tant en discontinu com en continu, s'utilitza clorur de vinil liquat, que es dispersa en l'aigua formant partícules fines, amb l'ajut d'emulsionants. S'empren com a iniciadors peròxids solubles en aigua, com peròxid d'hidrògen o persulfat potàssic. La seva acció es nota a elevada temperatura, quan les gotes de clorur de vinil es van transformant progressivament en grànuls de poli(clorur de vinil), amb un diàmetre comprès entre 0.1 i 1 micròmetres, convertint-se així en partícules primàries.

Es fabriquen també diferents PVCs en funció de la feina per a la qual han sigut designats. Així, es crea polímer especial si és destinat a suspensió (S-PVC), a emulsió (E-PVC) o a massa (M-PVC).

Conformació

Observacions:

En la seva forma pura, el PVC és pesat, rígid i fràgil. Es pot transformar d'un material rígid a un tant elàstic i suau com la goma. El PVC plastificat és utilitzat com un substitut econòmic per al cuir, ja que s'assemblen en color i textura. És menys transparent que el PMMA o PC, però és menys car, i per tant s'utlitza per a fabricar containers transparents. Les seves propietats mecàniques difereixen força depenent de si la formulació del PVC és rígida o plàstica.

El PVC rígid té rigidesa a temperatura ambient i és fràgil a baixa temperatura; té baix preu, resistència química excepte en presència d'alguns dissolvents, possibilita el contacte amb aliments, és transparent, és naturalment retardant ignífug i en cas d'incendiar-se desprenen fums tòxics i corrosius; dimensionalment estable. És fàcilment soldable i l'injecció és menys fàcil.

Les característiques del PVC flexible depenen, en línies generals, de la formulació; té flexibilitat, comportament millorat a baixa temperatura, diferents graus de retardant ignífug però fa major flamarada si els plastificants són flamejants, i crema desprenent fims tòxics i corrosius; baix preu, permet el contacte amb aliments i és transparent. és molt més sensible a la calor que el PVC rígid. La seva resistència química i tèrmica al envelliment decreix amb el temps. També és fàcilment soldable. Tots dos tenen alta densitat.

Poden ser extrudits, injectats, comprimits, termoformats, calendrats, emmotllats per bufat, vernissats, co-extudits; s'empra per crear films, tubs, cables i fibres.

Reciclatge

Observacions:

El PVC és un material reciclable, tot i que en l'actualitat presenta problemes ecològics a causa del clor present i d'alguns plastificants emprats en la síntesi del PVC flexible.

Imatges:

Descripció:

Símbol de reciclatge per al PVC.

Aplicacions

Observacions:

El 68% del poli(clorur de vinil) que s'utilitza és rígid, mentre que el el 31% és flexible. El PVC s'empra principalment en el sector de la construcció, consumint dos terceres parts del PVC total. S'usa per a fer canonades, embalatges, aparells elèctrics i electrònics, tanques, barreres, sistemes interns i externs de sostres, parets i sòls, senyals de carretera, envasos de cosmètics i aliments, ampolles transparents i opaques, canoes, mangueres de jardí, paviments de vinil, finestres, discs de vinil, nines, cuir artificial, aïllant de cables, films, tapisseria de cotxes; components de sistemes telefònics, refrigeradors, rentadores, aires acondicionats, ordinadors, teclats, disqueteres; com a soles de sabates, cortines opaques, lones impermeables, matalassos inflables, material d'escola i d'oficina, mobiliari de terrassa, tarjetes de crèdit, material mèdic, venes sanguínies per a ronyons, cors i pulmons artificials, bosses de transfusió sanguínies, pell artificial, guants, màsqueres d'inhalació, tiretes, ...

Imatges:

Descripció:

Les canonades estan fetes a partir de PVC.

Imatges:

Descripció:

El PVC es pot conformar en tub, i s'empra per a fabricar impermeables.

Imatges:

Descripció:

Algunes aixetes estan fetes amb PVC.

Español

Polietilè d'alta densitat

editor — Wed, 10 Apr 2013 09:01:06 +0000

Pestanyes verticals

Dades generals

Classificació:

Nomenclatura:

HDPE

Composició química:

(-CH₂-CH₂-)_n

Primeres matèries:

HDPE, high-density-poly-ethylen, polietilè rígid

El HDPE té un grau de ramificació baix, entre 1 i 10 branques per cada 1000 àtoms de carboni. Són ramificacions amb cadenes curtes.

Té una elevada cristal·linitat a causa de la seva poca ramificació, i per tant hi ha poca distància entre macromolècules veïnes fent que aquest polietilè tingui una elevada densitat i resistència que li dóna el nom high-density-poly-ethylen . Es tracta d'un plàstic amb elevada duresa, però té una baixa resistència a l'impacte i a l'elongació.

Caracterització

Mètodes espectromètrics:

Descripció:

L'espectre d'IR s'ha realitzat a partir de mesures d'absorbància. Les senyals que apareixen a 2909 i 2845 cm^-1 pertanyen al stretching del C-H sp³.

A 1460 cm^-1surt una banda que correspon a la vibració de deformació del CH₂; es tracta d'una banda d'intensitat mitjana.

Calorimetria:

Propietats generals

Densitat:

0.952 - 0.965 g/cm³

Cristal·linitat:

70 - 80 %

Preu:

1.26 - 1.39 €/ kg

Propietats mecàniques

Mòdul elàstic (GPa):

1.07 - 1.09 GPa

Coeficient de Poisson:

0.41 - 0.427

Resistència mecànica a compressió:

18.6 - 24.8 MPa

Resistència mecànica a flexió(MPa):

30.9 - 43.4 MPa

Resistència mecànica a tracció(MPa):

22.1 - 31 MPa

Tenacitat a fractura (KIc):

1.52 - 1.82 MPa·m^1/2

Comportament a tracció:

A la temperatura de	Allargament (%)
T_amb	10 - 120 %

Duresa:

A la temperatura de:	Vikers
T_amb	7.9 - 9.9 HV

Propietats elèctriques

Resistivitat especifica:

A la temperatura de:	Resistivitat especifica
T_amb	1e13 - 1e17 ohm·m

Constant dielèctrica:

A la temperatura de:	Constant dielèctrica
T_amb	2.2 - 2.4

Propietats tèrmiques

Temperatura de fusió:

130 - 137 ºC

Coeficient de dilatació tèrmica lineal:

A la temperatura de:	Coeficient d’expansió lineal
T_amb	60e-6 - 110e-6 1/ ºC

Conductivitat tèrmica:

A la temperatura de:	Conductivitat tèrmica
T_amb	0.461 - 0.502 W/m·K

Capacitat calorífica específica:

A la temperatura de:	Capacitat calorífica específica
T_amb	1.75e3 - 1.81e3 J/kg·K

Propietats òptiques

Índex de refracció:

1.53 - 1.55

Observacions:

Es tracta d'un material translúcid. Té menor transparència que el LDPE.

Propietats tecnològiques

Temperatura mínima d’utilització:

(-82) - (-72) ºC.

Temperatura màxima d’utilització:

113 - 129 ºC

Reciclabilitat:

És un material reciclable.

Propietats químiques

Resistència als àcids:

És molt resistent a àcids febles, però menys resistent a àcids forts.

Resistència als àlcalis:

Té elevada resistència tant a àlcalis forts com febles.

Resistència als dissolvents orgànics:

Té una resistència mitjana als dissolvents orgànics.

Absorció d’aigua:

Resistència molt pobre front l'oxidació a 500ºC.

Resistència a l’ozó:

És força resistent a la radiació ultravioleta.

Observacions:

No s'altera en presència d'aigua dolça o salada. L'absorció d'aigua i la permeabilitat al vapor d'aigua són molt baixes, però en canvi la permeabilitat és gran respecte el N₂, O₂ i CO₂. Té una considerable sensibilitat a la tensofissuració, especialment en presència de tensioactius, alcohols, àcids orgànics, olis de silicona, olis essencials i àlcalis aquosos. Es tracta d'un material inflamable (norma UL94).

Obtenció

Observacions:

En la síntesi de polietilè s'empren bàsicament dos tipus de processos: la producció de PE a alta pressió i la producció a baixa pressió.

En el procés d'alta pressió s'utilitza un mecanisme radicalari en el que la presència de traces d'oxígen actua com a iniciador de la reacció. Es tracta d'un procés de polimerització amb temperatures properes a 200ºC i pressions entre 1500 i 2000 bars en fase gas. La reacció s'inicia quan una molècula d'oxígen es dissocia en dos àtoms radicalaris a causa d'una aportació energètica; un d'aquests radicals iniciadors activen el doble enllaç d'un monòmer d'etè. D'aquesta manera el doble enllaç s'obre i es forma un radical monomèric d'etè que activa a un altre monòmer, allargant la cadena d'etilè. El procés de creixement de la cadena s'atura quan dos radicals es troben i així finalitzen la reacció, formant macromolècules. L'aportació energètica tant pot ser mitjançant calor o radiació.

Existeix una variant especial de la polimerització en massa anomenada polimerització en fase gasosa; la reacció es produeix en reactors de doble camisa tubulars sota pressió. L'escalfor de la reacció s'ha d'eliminar per evitar la descomposició de la barreja reaccionant. El polímer surt del reactor a pressió a uns 200ºC en forma de massa viscosa, i és alimentat a una màquina extrusora on se li afegeixen els additius necessaris; d'allà s'extreu el polímer en forma de tub o de cinta, es refreda i es talla fins a convertir-lo en un granulat.

El procés a baixa pressió es caracteritza per l'ús de catalitzadors inorgànics per a dur a terme el procés de polimerització. El mecanisme de reacció és similar al procés d'alta pressió, però diferenciats en que l'etilè, o bé en gas o en dissolució, reacciona amb ell mateix sobre la superfície límit d'un catalitzador sòlid. Per a aquest procés normalment s'empra el catalitzador Ziegler o el catalitzador Phillips. En el cas de utilitzar un mecanisme en fase gas s'empra catàlisi heterogènia, de manera que es fa passar un cabal d'etilè gas a través de la xarxa creada pel catalitzador; així es formen grànuls de polietilè. Aquests queden normalment en forma de pols i s'han de purificar, separant-los quan calgui del catalitzador i assecant-los. En l'actualitat es treballen amb nous catalitzadors on no és necessària la seva posterior eliminació. El polietilè fabricat a baixa pressió rep additius i és granulat de la mateixa manera que en el procés d'alta pressió.

Existeixen altres processos d'obtenció de polietilè: com per exemple el procés de suspensió, que consisteix en una polimerització de precipitació. Es basa en la diferència de solubilitats entre l'eitlè i el polietilè. S'empra un hidrocarbur aromàtic de baix pes molecular com a dissolvent, 15 bars de pressió i una temperatura entre 20 i 70ºC. En aquestes condicions experimentals l'etilè és soluble en el hidrocarbur mentres que el polietilè és insoluble, de manera que a mesura que avança la reacció precipita polietilè, que queda suspès en forma de partícules fines. Finalment la separació es fa mitjançant centrifugació.

El procés en solució es realitza a elevada pressió i temperatura per assegurar que el polietilè format queda dissolt en el dissolvent; un cop finalitzada la síntesi el dissolvent s'elimina per destil.lació.

Conformació

Observacions:

Els principals mètodes de transformació en el HDPE són l'extrusió-bufat (emmotllat per bufat), injecció, sinterització rotacional i en llit fluïditzat.

Reciclatge

Observacions:

El HDPE és un material reciclable.

Imatges:

Descripció:

Símbol de reciclatge per al HDPE.

Aplicacions

Observacions:

Imatges:

Descripció:

Amb HDPE es fan envasos de productes de neteja i de begudes entre altres, així com taps d'ampolles o cordill per a estendre la roba.

Imatges:

Descripció:

El teixit Raschel també està fet amb HDPE.

Español

Politetrafluoroetilè

editor — Tue, 09 Apr 2013 11:18:44 +0000

Pestanyes verticals

Dades generals

Classificació:

Poli-tetrafluoroetilè

Nomenclatura:

PTFE

Composició química:

(CF₂-CF₂)_n

Primeres matèries:

Tetrafluoroetilè; diclormetà; cloroform, àcid fluorhídric; clor i metà.

El PTFE està format en la seva totalitat per cadenes de macromolècules sense ramificar, amb un grau de polimerització força elevat. Els enllaços F-C són tan forts que és molt dfícil trencar-los. Per altra banda, l'estructura molecular és completament simètrica. A causa del diàmetre dels àtoms de fluor, aquests creen impediments estèrics entre ells, de manera que s'han d'orientar en l'espai en forma d'espiral. Així, els àtoms de fluor envolten completament els àtoms de carboni que queden a l'interior de l'espiral.

D'aquesta estructura deriva les propietats més importants del tefló; es tracta doncs, d'un plàstic semicristal·lí, no polar, amb un grau de cristal·linitat molt elevat.

Es tracta d'un plàstic especial que només es destina a utilitzar-se a elevades temperatures. El polímer que conté fins a un 40% de materials additius es denomina compost de PTFE.

Propietats generals

Densitat:

2.14 - 2.2 g/cm³

Cristal·linitat:

Elevada, aproximadament del 95%.

Preu:

10.1 - 11.5 €/kg

Propietats mecàniques

Mòdul elàstic (GPa):

0.4 - 0.552 GPa

Coeficient de Poisson:

0.44 - 0.46

Resistència mecànica a compressió:

16.5 - 27.5 MPa

Resistència mecànica a tracció(MPa):

20 - 30 MPa

Tenacitat a fractura (KIc):

1.32 - 1.8 MPa·m^1/2

Duresa:

A la Temperatura de:	Vikers
T_amb	5.9 - 6.5 HV

Observacions:

Presenta una resistència mecànica baixa a causa de les forces intermoleculars febles del polímer. Té poca rigidesa.

Propietats elèctriques

Constant dielèctrica:

A la temperatura de:	Constant dielèctrica
T_amb	2.1 - 2.24

Observacions:

És un bon aïllant elèctric. És molt resistent a les corrents parasitàries.

Propietats tèrmiques

Temperatura de Transició vítria:

107 - 123 ºC

Temperatura de fusió:

315 - 339 ºC

Conductivitat tèrmica:

A la temperatura de	Conductivitat tèrmica
T_amb	0.242 - 0.261 W/m·K

Capacitat calorífica específica:

A la temperatura de	Capacitat calorífica específica
T_amb	1.01e3 - 1.05e3 J/kg·K

Observacions:

És un bon aïllant tèrmic. Té una elevada dilatació tèrmica. Quan s'escalfa a 19 ºC, el PTFE pateix una reordenació del seu esquelet cristal·lí.

Propietats òptiques

Índex de refracció:

1.31 - 1.35

Observacions:

Es tracta d'un material translúcid.

Propietats tecnològiques

Temperatura mínima d’utilització:

(-263) - (-253) ºC

Temperatura màxima d’utilització:

250 - 271 ºC

Mecanització:

Mitjà.

Soldabilitat:

És un polímer soldable.

Formabilitat:

Bona

Reciclabilitat:

És un material reciclable.

Observacions:

Presenta poca adherència amb altres materials a causa de les poques forces superficials que existeixen en el polímer, fent-lo un excel·lent antiadhesiu. Si s'escalfa a 400 ºC es descomposa donant lloc a vapors nocius.

Propietats químiques

Resistència als àcids:

Té molt bona resistència als àcids forts i febles.

Resistència als àlcalis:

Té molt bona resistència als àlcalis forts i febles.

Resistència als dissolvents orgànics:

Té molt bona resistència als dissolvents orgànics.

Absorció d’aigua:

Pràcticament no absorbeix humitat.

Resistència a l’oxigen:

La seva resistència front a l'oxidació a 500 ºC és molt pobre.

Observacions:

Té molt bona resistència a l'aigua, tant dolça com salada. Es tracta d'un material no inflamable. La seva resistència a la radiació UV és bona. És idoni per a treballar amb HF. Únicament es pot atacar amb metalls alcalins fosos i amb fluor. Resisteix els ambients externs i la tensofisuració.

Obtenció

Observacions:

L'obtenció del tetrafluoroetilè es produeix a través d'una reacció radicalària en la que s'empren com a iniciadors del mecanisme peròxids solubles en aigua. Aquest polimeritza en fase aquosa, entre 20 i 80 ºC de temperatura i elevada pressió, pel procediment de suspensió o emulsió. Utilitzant radiació energètica també es pot generar l'excitació que provoca la polimerització.

La polimerització en discontinu es realitza de manera que primerament s'introdueixen les dissolucions aquoses dels iniciadors i auxiliars, i després es carrega el monòmer de tetrafluoroetilè a pressió amb agitació continua. Al llarg del procés es continua addicionant monòmer aconseguint així mantenir la pressió constant. Es tracta d'una reacció fortament exotèrmica i per tant cal eliminar la calor de reacció generada per agitació i refrigeració intensa; de no fer-se així es produiria una descomposició explosiva de la mescla reaccionant. Quan la reacció finalitza, es filtra, renta i s'asseca el producte, obtenint-se un plàstic en pols amb un tamany de partícula gran. Aquesta pols es pot processar directament o moldre-la fins que adquireixi un tamany de partícula més petita.

La polimerització per emulsió es pot fer en continu o en discontinu. En aquesta primer es diposita la dissolució aquosa dels iniciadors acompanyada d'agents emulsionants especials. Seguidament es produeix una dispersió de PTFE que resulta en grans majoritàriament esfèrics. Després es concentra la dispersió fins a un 60% de sòlid mitjançant precipitació parcial amb sals o bé amb electrodecantació en presència d'agents dispersants.

Per a fabricar PTFE d'emulsió en forma de pols granulada, el plàstic es separa de la dissolució aquosa per precipitació amb sals per coagulació en presència de dissolvents orgànics solubles en aigua, per agitació o per ebullició. Seguidament es filtra, es renta i s'asseca. Depenent del procés i de la temperatura, es poden obtenir diferents tamanys de partícula. Dins del polímer obtingut queda retingut l'agent emulsionant, que té efectes lubricants i facilita el processat posterior.

Conformació

Observacions:

El PTFE no es pot conformar pels procediments habituals d'emmotllat com es fa amb la resta de termoplàstics; aixó es deu a que té una temperatura d'estovament molt alta i a que el material fos té una viscositat extremadament alta. Per a emmotllar-lo cal que aquest es trobi en forma de pols, en dispersió o en pasta. Es pot transformar mitjançant un premsat en fred, sinterització en fred, sinterització a pressió i la sinterització amb pressió posterior per a obtenir blocs o peces.

En el cas de voler obtenir vares, cintes o tubs, el tefló es pot coextruïr amb pistó que compacta i sinteritza la pols i les pastes. Per a obtenir recobriments, les dispersions de tefló es polvoritzen o s'apliquen per immersió o impregnació. El PTFE només es pot enganxar després d'haver-se sotmés a un atac químic; unir-lo requerix una soldadura-premsat a temperatures entre 370 i 390 ºC.

Al escalfar el PTFE i la resta de plàstics fluorats a temperatures superiors a 350 ºC, aquests es descomposen amb facilitat desprenent gasos molt agresius i tòxics, fonamentalment en forma d'àcid fluorhídric. Per tant, al conformar-lo a aquestes temperatures s'han de complir les normes de seguretat laboral.

Els additius que normalment s'addicionen són el grafit, el disulfur de molibdè, pols de bronze o de coure, fibres de vidre o de carboni, alúmina hidratada, pissarra mòlta i mica, però també s'empran amb freqüència polímers d'altes prestacions.

Reciclatge

Observacions:

El tefló és un material reciclable

Imatges:

Descripció:

Símbol de reciclatge per a plàstics en general.

Aplicacions

Observacions:

El tetrafluoroetilè s'empra per crear varetes, blocs, planxes, tubs, tubs flexibles retràctils i/o aïllants, làmines, cintes i fibres. Amb ell es fabriquen peces electroaïllants, peces de commutadors d'alta tensió, aïllants de cables i fils, juntes, elements d'expansió, revestiments de dipòsits, aparells químics, vàlvules, bombes, cossos de rebliment, aparells de laboratori químic, recobriments de superfícies repel.lents, cintes transportadores, en la indústria d'adhesius, en l'alimentària, en la soldadura de plàstics, per a rebliments antiadhesius de paelles, motlles de forner, planxes de planxar,...

Al igual que altres polímers fluorats, el PTFE també s'empra com a additiu per a altres termoplàstics, especialment en aquells que estan reforçats amb fibra de vidre, amb la finalitat de millorar el lliscament i la resistència al desgast.

Imatges:

Descripció:

Les paelles antiadherents i els nuclis magnètics estan fets amb tefló, així com la cinta de tefló i el vas

Español

Etilenvinil alcohol

editor — Tue, 09 Apr 2013 09:19:34 +0000

Pestanyes verticals

Dades generals

Classificació:

Polimèric

Termoplàstic

Etilenvinil-OH

Nomenclatura:

E/VAL, EVOH

Composició química:

-(CH₂-CH₂)-, -(CH₂-CH(OH))-

Primeres matèries:

Etilè i alcohol vinílic.

El EVOH és un copolímer d'etilè i d'alcohol vinílic; les seves propietats varien en funció del grau de grups hidroxil en el copolímer, de la cristal.linitat, del pes molecular, i de la polaritat.

A l'augmentar el nivell d'alcohol vinílic disminueix el grau de transmissió d'oxígen, millora la duresa i les propietats mecàniques i augmenta la resistència a olis.

Caracterització

Difracció de raigs-X:

Mètodes espectromètrics:

Preparació:

L'espectre d'IR s'ha realitzat a partir de mesures d'absorbància. La banda ampla que apareix a 3300 cm^-1 correspon al stretching del OH^- polimèric.

A 2918 i 2853 cm^-1 apareixen les bandes de vibració corresponents a l'stretching del C-H sp³.

La banda que surt a 1439 cm^-1 pertany al bending del grup CH₂. En canvi, a 1327 cm^-1 trobem el bending de vibració en el pla del grup OH^-; es tracta d'una banda intensa sense importància pràctica.

La banda intensa que apareix a 1085 cm^-1 pertany al stretching del grup C-O, que surt desplaçada a causa de la unió directe dels grups CH₂-OH. En general, aquesta banda apareix com a doblet.

Calorimetria:

Propietats generals

Densitat:

1.12 - 1.2 g/cm³

Cristal·linitat:

Semicristal·lí.

Preu:

4.73 - 5.2 €/kg

Observacions:

A l'augmentar el contingut d'alcohol vinílic augmenta la densitat del copolímer. La millora de la cristal·linitat millora les propietats d'efecte barrera.

Propietats mecàniques

Mòdul elàstic (GPa):

2.34 - 2.46 GPa

Coeficient de Poisson:

0.391 - 0.407

Resistència mecànica a compressió:

61.1 - 85.9 MPa

Resistència mecànica a tracció(MPa):

60 - 80 MPa

Tenacitat a fractura (KIc):

1.98 - 3.13 MPa·m^1/2

Duresa:

A Temperatura de:	Vikers
T_amb	15.3 - 21.3 HV

Observacions:

A l'augmentar el contingut d'alcohol vinílic, augmenta la duresa i es redueix la flexibilitat.

Propietats elèctriques

Constant dielèctrica:

A la temperatura de:	Constant dielèctrica
T_amb	4.8 - 5.6

Propietats tèrmiques

Temperatura de Transició vítria:

49 - 72 ºC

Temperatura de fusió:

142 - 191 ºC

Conductivitat tèrmica:

A la temperatura de:	Conductivitat tèrmica
T_amb	0.34 - 0.36 W/m·K

Capacitat calorífica específica:

A la temperatura de:	Capacitat calorífica específica
T_amb	1.57e3 - 1.63e3 J/kg·K

Observacions:

A l'augmentar el contingut d'alcohol vinílic, augmenta la temperatura de fusió.

Propietats òptiques

Índex de refracció:

1.52 - 1.53

Observacions:

Es tracta d'un material que pot ser translúcid o transparent.

Propietats tecnològiques

Temperatura mínima d’utilització:

(-61) - (-41) ºC

Temperatura màxima d’utilització:

80 - 100 ºC

Mecanització:

Mitjà.

Soldabilitat:

És un polímer soldable.

Formabilitat:

Bona

Reciclabilitat:

És un material reciclable.

Propietats químiques

Resistència als àcids:

Té una resistència mitjana als àcids forts i febles.

Resistència als àlcalis:

Té una resistència mitjana als àlcalis forts i febles.

Resistència als dissolvents orgànics:

é una resistència mitjana als dissolvents orgànics.

Absorció d’aigua:

L'exposició en ambients humits és nociu per a la impermeabilitat del plàstic, ja que absorbeix altament. En aquests casos es tendeix a incorporar un altre termoplàstic insensible a l'humitat.

Resistència a l’oxigen:

La seva resistència front a l'oxidació a 500 ºC és molt pobre.

Observacions:

Té bona resistència a l'aigua, tant dolça com salada. Es tracta d'un material inflamable. La seva resistència a la radiació UV és bona; el EVOH es pot esterilitzar per radiació.

Obtenció

Observacions:

El etilévinil alcohol és un copolímer que sol fabricar-se a partir d'una hidròlisi parcial de l'etilè/acetat de vinil (E/VA) en un alt percentatge d'acetat de vinil. El EVOH és un termoplàstic especial destinat a aplicacions molt concretes; el seu consum és molt inferior al del polietilè i polipropilè. Les característiques típiques d'aquest copolímer limiten les aplicacions.

Conformació

Observacions:

L' EVOH es transforma per extrusió, emmotllat per bufat i injecció i normalment es col·loca com a capa intermitja entre altres plàstics a causa de les seves propietats d'efecte barrera a l'humitat i a la permeabilitat als gasos, especialment a l'oxígen. Es coextrueix amb poliamides, polipropilens, polietilè, EVA, polièster termoplàstic, poliestirè i ionòmers per a empaquetar carns, formatges, vins, sucs de fruites, pastisseria,... També es pot transformar en forma de films per a crear paquets flexibles per a aliments.

Imatges:

Descripció:

En la imatge s'observa gransa d'EVOH.

Reciclatge

Observacions:

L'EVOH és un material reciclable.

Imatges:

Descripció:

Símbol de reciclatge per a plàstics en general.

Aplicacions

Observacions:

Aquest plàstic s'aplica sobretot com a capa barrera en envasos tipus ampolla, tubs, flexibles, tubs cosmètics, envasos de làmina termoconformada per a aliments, productes cosmètics i farmacèutics. Aquest efecte barrera disminueix a l'augmentar el contingut d' alcohol vinílic. En aquests casos l'EVOH es combina amb altres termoplàstics normalment, però per regla general cal incloure un adherent intermig.

Altres aplicacions són com a recobriment anticorrosiu de fanals, pals de semàfors, pantalles d'insonorització, i portals de senyalització en autopistes

Imatges:

Descripció:

Envasos que contenen aliments estan fets amb EVOH, com bosses de patates o cereals, per preservar-los de l'humitat, ja que si no s'estoven. També es fabriquen guants de vinil.

Español

Policarbonat

editor — Tue, 09 Apr 2013 08:59:15 +0000

Pestanyes verticals

Dades generals

Classificació:

Polimèric

Termoplàstic

Policarbonats

Nomenclatura:

Composició química:

(O-(C₆H₄)-C(CH₃)₂-(C₆H₄)-CO)_n

Primeres matèries:

Fenol i acetona

Estructura ramificada amb cadena flexible. Té una alta estabilitat dimensional.

Caracterització

Mètodes espectromètrics:

Preparació:

L'espectre d'IR s'ha realitzat a partir de mesures d'absorbància. Apareixen dos senyals a 2968 cm^-1 i 2928 cm^-1que corresponen als stretchings dels C-H sp³.

A 1768 cm^-1 apareix la senyal del carbonil C=O.

Els pics corresponents a 1221cm^-1, 1186cm^-1 i 1153cm^-1 corresponen al stretching asimètric C-O.

A 1409cm^-1 surt la vibració de deformació asimètrica dels grup CH₃ mentre que la deformació simètrica del C(CH₃)₂ surt a 1368cm^-1.

Entre 2000 i 1650cm^-1 apareixen bandes de combinació molt dèbils dels grup fenil del polímer. A 1077cm^-1 i 1008cm^-1 apreixen les bandes de vibració de deformació del C-H del grup fenil; la vibració és en el pla. Els pics corresponents a 884, 823 i 759cm^-1 corresponen a les bandes de deformació dels mateixos C-H, però la vibració és fora del pla.

Calorimetria:

Propietats generals

Densitat:

1.14 - 1.21 g/cm³

Cristal·linitat:

Amorf

Preu:

2.4 - 2.64 €/kg

Propietats mecàniques

Mòdul elàstic (GPa):

2 - 2.44 GPa

Coeficient de Poisson:

0.391 - 0.408

Resistència mecànica a compressió:

69 - 86.9 MPa

Resistència mecànica a flexió(MPa):

Alta

Resistència mecànica a tracció(MPa):

60 - 72.4 MPa

Tenacitat a fractura (KIc):

2.1 - 4.6 MPa·m^1/2

Comportament a tracció:

A la temperatura de	Allargament (%)
T_amb	110 %

Duresa:

A la Temperatura de:	Vikers
T_amb	17.7 - 21.7 HV

Observacions:

Resistència i duresa elevades; bona tenacitat. Té una elevada resistència l'impacte. Amb fibra de vidre o de carboni augmenta la resistència mecànica i la rigidesa, però disminueix la tenacitat.

Propietats elèctriques

Rigidesa dielèctrica:

A la temperatura de:	Rigidesa dielèctrica
T_amb	0.876 GPa

Resistivitat especifica:

A la temperatura de:	Resistivitat especifica
T_amb	10¹⁵ ohm·m

Constant dielèctrica:

A la temperatura de:	Constant dielèctrica
T_amb	3.1 - 3.3

Observacions:

Bon aïllant elèctric, independentment del contingut en humitat i de la temperatura ambiental.

Propietats tèrmiques

Temperatura de Transició vítria:

142 - 205 ºC

Temperatura de fusió:

270 ºC

Coeficient de dilatació tèrmica lineal:

A la temperatura de:	Coeficient d’expansió lineal
T_amb	68e6 1/ ºC

Conductivitat tèrmica:

A la temperatura de:	Conductivitat tèrmica
T_amb	0.189 - 0.218 W/m·K

Capacitat calorífica específica:

A la temperatura de:	Capacitat calorífica específica
T_amb	1.53e3 - 1.63e3 J/kg·K

Observacions:

Bon aïllant tèrmic. És un material que es crema amb dificultat ja que és auto extinguible. Al cremar es descomposa formant un fum espès.

Propietats òptiques

Índex de refracció:

1.584 - 1.586

Absorbància:

Absorbeix la llum UV i deixa passar el 90% de la llum visible.

Observacions:

Tendeix a groguejar-se després d'exposicions llargues a la llum UV. Si l'exposició als rajos UV és intensa, s'ha de protegir amb additius UV.

Propietats tecnològiques

Temperatura mínima d’utilització:

(-123) - (-73.2) ºC

Temperatura màxima d’utilització:

101 - 144 ºC

Mecanització:

Alt amb tendència a lubricar-se. El refredament es pot fer per aire o aigua, però s'han d'evitar les emulsions en oli. Pulit amb pastes no alcalines.

Soldabilitat:

És convenient assecar primer la peça. Un cop soldat amb gas calent, s'ha de recoure. És millor soldar amb elements calents, fricció o ultrasons. És altament soldable.

Formabilitat:

No presenta problemes per a ser moldejat.

Reciclabilitat:

És un material reciclable.

Observacions:

Resistència al xoc tèrmic: 80 MPa a 150ºC.

Resistència al desgast: Alt

Propietats químiques

Resistència als àcids:

Té molt bona resistència als àcids febles, i una resistència mitjana als àcids forts.

Resistència als àlcalis:

Té resistència mitjana tant als àlcalis febles com els forts.

Resistència als dissolvents orgànics:

Baixa resistència a les cetones, halògens i hidrocarburs aromàtics. Degradable en tetraclorur de carboni.

Absorció d’aigua:

0.1% en 24 hores.

Resistència a l’oxigen:

La seva resistència front a l'oxidació a 500ºC és força pobre.

Observacions:

En presència de tetraclorur de carboni apareix el fenòmen de tensofisuració. Pel que fa a la ignició, es tracta d'un material inflamable. Té molt bona resistència a la presència d'aigua dolça i salada. Té una bona resistència a la radiació UV de la llum solar.

Obtenció

Observacions:

El PC es fabrica mitjançant una policondensació: aquesta pot ser en superfícies de contacte o en estat fos. També es pot aplicar el procés especial de policondensació en solució, anomenat procés de la piridina.

La policondensació en fusió consisteix en la reacció del bisfenol A amb carbonat de difenil a través d'una transesterificació, donant com a producte policarbonat. El procés s'ha de realitzar en atmosfera inert amb exclusió d'oxigen, a temperatures que oscil·len entre 180-300ºC.

Imatges:

Descripció:

Procés de policondensació en superfícies de contacte. El PC s'obté a partir de la condensació interfacial entre el bisfenol-A i el fosgén.

El bisfenol A forma una sal sòdica de bisfenol A en presència de sosa càustica aquosa. Al afegir el clorur de metilè o un dissolvent orgànic insoluble en aigua, s'introdueix el fosgén gas per borboteig, produint una reacció de policondensació.

La reacció té lloc a temperatura ambient, en la superfície límit entre la fase aquosa i la orgànica. El procés es pot accelerar emprant piridina com a catalitzador.

Conformació

Observacions:

El PC fos presenta una viscositat de la massa elevada; per tant, la seva conformació requereix pressions elevades. També és necessari assecar el producte a 120ºC unes hores, ja que cal que es trobi totalment lliure d'humitat.

El procés més important és la injecció, seguit de l'extrussió: de fet, es poden coextruïr làmines amb PP o ABS. També es pot emmotllar per bufat, fabricar làmines, o colar el PC en solució: termoconformat, soldadura. És habitual l' ús de PC reforçat amb fibres de vidre curtes.

Per realitzar un termoconformat només es pot fer amb planxes o làmines perfectament seques, ja que sinó es formen bombolles. El assecat previ s'ha de realitzar a 150ºC aroximadament. És important assecar bé el material abans del termoconformat, perquè és higroscòpic (absorbeix la humitat) i aquesta humitat debilita la part plàstica. Temperatura de conformació: 180-220ºC. És convenient utilitzar motlles escalfats a 130-150ºC.

En el procés de conformació del polímer és important treure qualsevol humitat que hi pogui haver ja que es produiria hidròlisi del material al escalfar, i podria produir-se la descomposició de l'estructura molecular. El resultat seria la pèrdua irreversible de les propietats físiques, i el material hauria de ser rebutjat.

Imatges:

Descripció:

Granses de PC, que poden ser incolores o colorejades.

Reciclatge

Observacions:

El PC és un material reciclable.

Imatges:

Descripció:

Símbol de reciclatge per a plàstics en general.

Aplicacions

Observacions:

El PC s'utilitza com a base de pel·lícules fotogràfiques, en pantalles, casc i ulleres de seguretat, en lents per a ulleres; cobertes de difusió elèctrica, components de vol, sistemes d'il·luminació, fulles laminades per vidres a prova de bales, llunes i fars de cotxes, lents per a ulleres, col·lectors solars, mobiliari i estris de cuina, estris aptes per microones , esterilització de components mèdics, compact disc (CD), planxes, tubs, làmines, fibres òptiques, endolls, màquines de cafè, filtres, cantimplores, marcs de diapositives, bolígrafs, peces per a màquines d'oficines, càmares fotogràfiques, projectors, fotòmetres, prismàtics, rellotges, suports òptics de memòria informàtica,...

Imatges:

Descripció:

Els CDs i les ulleres de seguretat estan fetes de policarbonat.

Español

Poli(òxid de metilè)

editor — Mon, 08 Apr 2013 11:38:17 +0000

Pestanyes verticals

Dades generals

Classificació:

Polimèric

Termoplàstic

Poliacetals

Nomenclatura:

POM

Composició química:

(CH₂-O)_n

Primeres matèries:

Trioxà; formaldehid; metanol.

Els poliacetals són termoplàstics d'estructura lineal, de baules alifàtiques, interrompuda a intèrvals periòdics per baules d'oxígen. Són semicristal·lins, amb elevades forces intermoleculars.

Caracterització

Mètodes espectromètrics:

Descripció:

L'espectre d'IR s'ha realitzat a partir de mesures d'absorbància. Les bandes que apareixen a 2975 cm^-1 i 2915 cm^-1 corresponen als stretchings de vibració del grup C-H sp³.

A 1471 cm^-1 apareix el bending del grup CH₂.

La banda que apareix a 1000 cm^-1 pertnay a l'stretching asimètric del grup C-O-C de l'èter. En canvi, la banda intensa que surt a 881 cm^-1 correspon a l'stretching simètric del mateix grup.

Calorimetria:

Propietats generals

Densitat:

1.39 - 1.4 g/cm³

Cristal·linitat:

80-90% en l'homopolímer.

Preu:

1.55 - 1.7 €/kg

Propietats mecàniques

Mòdul elàstic (GPa):

2.5 - 5 GPa

Coeficient de Poisson:

0.33 - 0.407

Resistència mecànica a compressió:

74.9 - 124 MPa

Resistència mecànica a tracció(MPa):

60 - 89.6 MPa

Tenacitat a fractura (KIc):

1.71 - 4.2 MPa·m^1/2

Duresa:

A la Temperatura de:	Vikers
T_amb	14.6 - 24.8 HV

Propietats elèctriques

Constant dielèctrica:

A la temperatura de:	Constant dielèctrica
T_amb	3.6 - 4

Observacions:

És un bon aïllant elèctric.

Propietats tèrmiques

Temperatura de Transició vítria:

(-18.2) - (-8.15) ºC

Temperatura de fusió:

160 - 184 ºC

Conductivitat tèrmica:

A la temperatura de:	Conductivitat tèrmica
T_amb	0.221 - 0.35 W/m·K

Capacitat calorífica específica:

A la temperatura de:	Capacitat calorífica específica
T_amb	1.36e3 - 1.43e3 J/kg·K

Observacions:

És un bon aïllant tèrmic.

Propietats òptiques

Observacions:

Es tracta d'un material opac.

Propietats tecnològiques

Temperatura mínima d’utilització:

(-123) - (-73.2) ºC

Temperatura màxima d’utilització:

76.9 - 96.9 ºC

Mecanització:

Bo.

Soldabilitat:

És un polímer soldable.

Formabilitat:

Bona

Reciclabilitat:

És un material reciclable.

Propietats químiques

Resistència als àcids:

Té bona resistència als àcids febles i pobre als àcids forts.

Resistència als àlcalis:

Té bona resistència als àlcalis forts i febles.

Resistència als dissolvents orgànics:

Té bona resistència als dissolvents orgànics.

Resistència a l’oxigen:

La seva resistència front a l'oxidació a 500 ºC és molt pobre.

Observacions:

Té molt bona resistència a l'aigua, tant dolça com salada. Es tracta d'un material inflamable. La seva resistència a la radiació UV és baixa.

Obtenció

Observacions:

El POM es fabrica per polimerització del formaldehid o d'un trímer cíclic del formaldehid anomenat trioxà. Es tracta d'una reacció radicalària iniciada per iniciadors aniònics o catiònics, a través de mecanismes de cadenes iòniques. El procés de polimerització es pot realitzar tant en massa, com en suspensió o precipitació. En el cas que es volguin obtenir plàstics amb un grau de polimerització força elevat és necessari que els materials de partida siguin de màxima puresa i es trobin lliures d'aigua.

Els homopolímers de formaldehid són tèrmicament inestables. Quan es treballa a temperatures molt elevades, es produeix un procés d'inversió de la reacció de formació; es produeix una despolimerització en la que es desprèn novament formaldehid. Per evitar aquest retrocés s'ha d'estabilitzar el polímer mitjançant una esterificació dels grups terminals; aquests grups terminals tenen estrucutra de semiacetals. Aquest tractament posterior es realitza quan el plàstic es troba en suspensió o en solució.

Quan s'inicia la descomposició dels acetals dels extrems de la macromolècula, aquesta continua com si es tractés d'una cremallera ja que contínuament es formen nous grups semiacetal. Si als extrems se'ls fa reaccionar amb un àcid o amb un anhídrid d'àcid es formen grups éster, que tenen una estabilitat tèrmica superior.

Per altre banda, els copolímers de formaldehid obtinguts a partir de trioxà, amb petites quantitats d'altres polímers cíclics, com seria el cas d'un 2% d'òxid d'etilè, no necessiten el tractament d'estabilització dels grups terminals. Posteriorment es fa un tractament amb àlcalis que millora l'estabilitat tèrmica d'aquests plàstics. El procés s'anomena estabilització de cadena per hidròlisi alcalina.

Conformació

Observacions:

El principal mètode de transformació del POM és la injecció, i especialment la injecció de micropresició, que permet la fabricació de peces petites, de mesura de gran exactitut, amb toleràncies entre el 0.3- 0.6%, fins i tot per a mesures inferiors a 2 nm.

Altres possibilitats de la transformació són l'extrusió, l'emmotllament per bufat i la soldadura excepte HF. L' enganxat només es pot realitzar després d'un tractament previ.

Imatges:

Descripció:

Gransa de POM.

Reciclatge

Observacions:

El POM és un material reciclable.

Imatges:

Descripció:

Símbol de reciclatge per a plàstics en general.

Aplicacions

Observacions:

El POM s'empra per a crear peces de precisió per a telèfons, aparells de ràdio, televisors, magnetòfons, rodes dentades per a rellotges, peces i carcasses per a bombes d'aigua, vàlvules, commutadors, tapons de dipòsit, bombes de carburant i de carburadors, cargols, ferradures, frontisses, peces per a panys, penjarobes, cremalleres, pots pulveritzadors, dipòsits d'encenadors, peces per a mangueres, pròtesi de mans,...

Imatges:

Descripció:

Amb POM es fabriquen els mànecs de ganivets i altres estris de cuina

Español