Usos y funciones de los materiales plásticos básicos

Usos y funciones de los materiales plásticos básicos

plástico

1. Utilizar la clasificación

Según las diferentes características de uso de los distintos plásticos, estos se suelen dividir en tres tipos: plásticos generales, plásticos de ingeniería y plásticos especiales.

① Plástico general

Generalmente se refiere a plásticos con gran producción, amplia aplicación, buena moldeabilidad y bajo precio. Hay cinco tipos de plásticos generales, a saber, polietileno (PE), polipropileno (PP), cloruro de polivinilo (PVC), poliestireno (PS) y copolímero de acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS). Estos cinco tipos de plásticos representan la gran mayoría de las materias primas plásticas, y el resto se puede clasificar básicamente en variedades de plásticos especiales, tales como: PPS, PPO, PA, PC, POM, etc., que se utilizan muy poco en productos de uso diario, principalmente en campos de alta gama como la industria de la ingeniería y la tecnología de defensa nacional, tales como automóviles, aeroespacial, construcción y comunicaciones. Según su clasificación de plasticidad, los plásticos se pueden dividir en plásticos termoplásticos y plásticos termoestables. En circunstancias normales, los productos termoplásticos se pueden reciclar, mientras que los plásticos termoestables no. Según sus propiedades ópticas, los plásticos se pueden dividir en materias primas transparentes, translúcidas y opacas, como el PS, PMMA, AS, PC, etc., que son plásticos transparentes, y la mayoría de los demás plásticos son opacos.

Propiedades y usos de los plásticos de uso común:

1. Polietileno:

El polietileno de uso común se divide en polietileno de baja densidad (LDPE), polietileno de alta densidad (HDPE) y polietileno lineal de baja densidad (LLDPE). De los tres, el HDPE presenta mejores propiedades térmicas, eléctricas y mecánicas, mientras que el LDPE y el LLDPE ofrecen mayor flexibilidad, resistencia al impacto y capacidad de formación de películas. El LDPE y el LLDPE se utilizan principalmente en películas para embalaje, películas agrícolas y modificación de plásticos, entre otros usos, mientras que el HDPE tiene una amplia gama de aplicaciones, como películas, tuberías y productos de uso diario inyectables.

2. Polipropileno:

En términos relativos, el polipropileno tiene más variedades, usos más complejos y una amplia gama de aplicaciones. Las variedades principales incluyen polipropileno homopolímero (homopp), polipropileno copolímero en bloque (copp) y polipropileno copolímero aleatorio (rapp). Según la aplicación, la homopolimerización se utiliza principalmente en los campos de trefilado, fibra, inyección, película BOPP, etc. El polipropileno copolímero se utiliza principalmente en piezas de inyección para electrodomésticos, materias primas modificadas, productos de inyección de uso diario, tuberías, etc., y el polipropileno aleatorio se utiliza principalmente en productos transparentes, productos de alto rendimiento, tuberías de alto rendimiento, etc.

3. Cloruro de polivinilo:

Debido a su bajo coste y a sus propiedades ignífugas, tiene una amplia gama de usos en el sector de la construcción, especialmente para tuberías de alcantarillado, puertas y ventanas de acero plástico, placas, cuero sintético, etc.

4. Poliestireno:

Como materia prima transparente, tiene una amplia gama de usos cuando se requiere transparencia, como pantallas de lámparas para automóviles, piezas transparentes de uso diario, vasos transparentes, latas, etc.

5. ABS:

Es un plástico de ingeniería versátil con excelentes propiedades físicas, mecánicas y térmicas. Se utiliza ampliamente en electrodomésticos, paneles, máscaras, ensamblajes, accesorios, etc., especialmente en electrodomésticos como lavadoras, aires acondicionados, refrigeradores, ventiladores eléctricos, etc. Tiene una gran versatilidad y un amplio abanico de aplicaciones en la modificación de plásticos.

②Plásticos de ingeniería

Generalmente, se refiere a plásticos que pueden soportar cierta fuerza externa, poseen buenas propiedades mecánicas, resistencia a altas y bajas temperaturas, y buena estabilidad dimensional, y pueden utilizarse como estructuras de ingeniería, como la poliamida y la polisulfona. Dentro de los plásticos de ingeniería, se dividen en dos categorías: plásticos de ingeniería generales y plásticos de ingeniería especiales. Los plásticos de ingeniería pueden satisfacer mayores requisitos en términos de propiedades mecánicas, durabilidad, resistencia a la corrosión y resistencia al calor, son más fáciles de procesar y pueden reemplazar materiales metálicos. Los plásticos de ingeniería se utilizan ampliamente en las industrias eléctrica y electrónica, automotriz, de la construcción, de equipos de oficina, maquinaria, aeroespacial y otras. La sustitución del acero y la madera por plásticos se ha convertido en una tendencia internacional.

Los plásticos de ingeniería generales incluyen: poliamida, polioximetileno, policarbonato, éter de polifenileno modificado, poliéster termoplástico, polietileno de ultra alto peso molecular, polímero de metilpenteno, copolímero de alcohol vinílico, etc.

Los plásticos de ingeniería especiales se dividen en reticulados y no reticulados. Los tipos reticulados son: poliamino bismaleamida, politriazina, poliimida reticulada, resina epoxi resistente al calor, etc. Los tipos no reticulados son: polisulfona, polietersulfona, sulfuro de polifenileno, poliimida, poliéter éter cetona (PEEK), etc.

③Plásticos especiales

Generalmente, se refiere a plásticos con funciones especiales que pueden utilizarse en aplicaciones específicas, como la aviación y la industria aeroespacial. Por ejemplo, los fluoroplásticos y las siliconas poseen una excelente resistencia a altas temperaturas, propiedades autolubricantes y otras características especiales. Los plásticos reforzados y los plásticos espumados presentan propiedades especiales como alta resistencia y gran capacidad de amortiguación. Estos plásticos pertenecen a la categoría de plásticos especiales.

a. Plástico reforzado:

Las materias primas para plásticos reforzados se pueden clasificar según su apariencia en granulares (como el plástico reforzado con calcio), fibrosas (como el plástico reforzado con fibra de vidrio o tela de vidrio) y en escamas (como el plástico reforzado con mica). Según el material, se pueden clasificar en plásticos reforzados con tela (como los reforzados con trapos o amianto), plásticos con relleno de minerales inorgánicos (como los reforzados con cuarzo o mica) y plásticos reforzados con fibra (como los reforzados con fibra de carbono).

b. Espuma:

Las espumas plásticas se pueden clasificar en tres tipos: rígidas, semirrígidas y flexibles. La espuma rígida carece de flexibilidad y presenta una alta dureza a la compresión. Se deforma únicamente al alcanzar un determinado valor de tensión y no recupera su estado original una vez que esta se libera. La espuma flexible, con baja dureza a la compresión, se deforma con facilidad. Al recuperar su estado original, la deformación residual es mínima; su flexibilidad y demás propiedades se sitúan entre las de las espumas rígidas y las flexibles.

Dos, clasificación física y química.

Según las diferentes propiedades físicas y químicas de los distintos plásticos, estos se pueden dividir en dos tipos: plásticos termoestables y plásticos termoplásticos.

(1) Termoplástico

Termoplásticos: se refiere a plásticos que se funden al calentarse, fluyen en moldes al enfriarse y luego se funden al calentarse. El calentamiento y el enfriamiento pueden producir cambios reversibles (líquido ← → sólido), es decir, el llamado cambio físico. Los termoplásticos de uso general tienen temperaturas de uso continuo inferiores a 100 °C. El polietileno, el cloruro de polivinilo, el polipropileno y el poliestireno también se denominan cuatro plásticos de uso general. Los plásticos termoplásticos se dividen en hidrocarburos, vinilos con genes polares, de ingeniería, celulósicos y otros tipos. Se ablandan al calentarse y se endurecen al enfriarse. Pueden ablandarse y endurecerse repetidamente y mantener una forma determinada. Son solubles en ciertos disolventes y tienen la propiedad de ser fundibles y solubles. Los termoplásticos tienen un excelente aislamiento eléctrico, especialmente el politetrafluoroetileno (PTFE), el poliestireno (PS), el polietileno (PE) y el polipropileno (PP), que tienen una constante dieléctrica y una pérdida dieléctrica extremadamente bajas. Para materiales de aislamiento de alta frecuencia y alto voltaje. Los termoplásticos son fáciles de moldear y procesar, pero tienen baja resistencia al calor y son propensos a la fluencia. El grado de fluencia varía con la carga, la temperatura ambiente, el disolvente y la humedad. Para superar estas limitaciones de los termoplásticos y satisfacer las necesidades de las aplicaciones en los campos de la tecnología espacial y el desarrollo de nuevas energías, todos los países están desarrollando resinas termorresistentes que se pueden fundir, como la poliéter éter cetona (PEEK) y la poliéter sulfona (PES), la poliarilsulfona (PASU), el sulfuro de polifenileno (PPS), etc. Los materiales compuestos que los utilizan como resinas de matriz tienen mayores propiedades mecánicas y resistencia química, se pueden termoformar y soldar, y tienen mejor resistencia al corte interlaminar que las resinas epoxi. Por ejemplo, al usar poliéter éter cetona como resina de matriz y fibra de carbono para hacer un material compuesto, la resistencia a la fatiga supera la de la resina epoxi/fibra de carbono. Tiene buena resistencia al impacto, buena resistencia a la fluencia a temperatura ambiente y buena procesabilidad. Se puede usar continuamente a 240-270 °C. Es un material aislante ideal para altas temperaturas. El material compuesto, fabricado con polietersulfona como resina matriz y fibra de carbono, posee alta resistencia y dureza a 200 °C, y mantiene una buena resistencia al impacto a -100 °C. Además, es no tóxico, no inflamable, genera poco humo y es resistente a la radiación. Se prevé su uso como componente clave en naves espaciales y también puede moldearse para fabricar radomos, entre otras aplicaciones.

Los plásticos reticulados con formaldehído incluyen plásticos fenólicos y plásticos amino (como urea-formaldehído-melamina-formaldehído, etc.). Otros plásticos reticulados incluyen poliésteres insaturados, resinas epoxi y resinas de ftalilo dialílico.

(2) Plástico termoendurecible

Los plásticos termoestables son aquellos que se curan mediante calor u otras condiciones, o que presentan características de insolubilidad (fusión), como los plásticos fenólicos y epoxi. Se dividen en plásticos reticulados con formaldehído y otros tipos reticulados. Tras el procesamiento térmico y el moldeo, se forma un producto curado infusible e insoluble, cuyas moléculas de resina se reticulan formando una estructura reticular lineal. El aumento de temperatura provoca su descomposición y destrucción. Entre los plásticos termoestables típicos se incluyen los fenólicos, epoxi, amino, poliéster insaturado, furano, polisiloxano y otros materiales, así como los nuevos plásticos de ftalato de polidipropileno. Presentan la ventaja de una alta resistencia al calor y a la deformación. Su desventaja radica en que, por lo general, su resistencia mecánica no es elevada, aunque puede mejorarse mediante la adición de cargas para la fabricación de materiales laminados o moldeados.

Los plásticos termoendurecibles fabricados con resina fenólica como materia prima principal, como el plástico moldeado fenólico (comúnmente conocido como baquelita), son duraderos, dimensionalmente estables y resistentes a otras sustancias químicas, excepto a los álcalis fuertes. Se pueden agregar diversos rellenos y aditivos según los diferentes usos y requisitos. Para variedades que requieren un alto rendimiento de aislamiento, se puede usar mica o fibra de vidrio como relleno; para variedades que requieren resistencia al calor, se puede usar amianto u otros rellenos resistentes al calor; para variedades que requieren resistencia sísmica, se pueden usar diversas fibras o caucho adecuados como rellenos. También se pueden agregar agentes de endurecimiento para obtener materiales de alta tenacidad. Además, también se pueden usar resinas fenólicas modificadas como anilina, epoxi, cloruro de polivinilo, poliamida y acetal de polivinilo para satisfacer los requisitos de diferentes aplicaciones. Las resinas fenólicas también se pueden usar para fabricar laminados fenólicos, que se caracterizan por su alta resistencia mecánica, buenas propiedades eléctricas, resistencia a la corrosión y fácil procesamiento. Se utilizan ampliamente en equipos eléctricos de baja tensión.

Los aminoplastos incluyen urea-formaldehído, melamina-formaldehído, urea-melamina-formaldehído, entre otros. Presentan ventajas como textura dura, resistencia al rayado, incoloridad y translucidez. Al añadirles colorantes, se pueden fabricar productos de colores, comúnmente conocidos como jade eléctrico. Gracias a su resistencia al aceite y a la ausencia de álcalis débiles y disolventes orgánicos (aunque no a los ácidos), pueden utilizarse a 70 °C durante largos periodos y soportar temperaturas de entre 110 y 120 °C a corto plazo, siendo aptos para su uso en productos eléctricos. El plástico de melamina-formaldehído posee mayor dureza que el de urea-formaldehído, además de una mejor resistencia al agua, al calor y a los arcos eléctricos. Puede utilizarse como material aislante resistente a los arcos eléctricos.

Existen muchos tipos de plásticos termoendurecibles fabricados con resina epoxi como materia prima principal, de los cuales aproximadamente el 90% se basan en resina epoxi de bisfenol A. Posee una excelente adherencia, aislamiento eléctrico, resistencia al calor y estabilidad química, baja contracción y absorción de agua, y buena resistencia mecánica.

Tanto el poliéster insaturado como la resina epoxi pueden transformarse en FRP, que posee una excelente resistencia mecánica. Por ejemplo, el plástico reforzado con fibra de vidrio fabricado con poliéster insaturado presenta buenas propiedades mecánicas y baja densidad (solo entre 1/5 y 1/4 de la del acero y la mitad de la del aluminio), y es fácil de procesar para fabricar diversos componentes eléctricos. Las propiedades eléctricas y mecánicas de los plásticos fabricados con resina de ftalato de dipropileno son superiores a las de los plásticos termoendurecibles fenólicos y amino. Posee baja higroscopicidad, tamaño de producto estable, buen rendimiento de moldeo, resistencia a ácidos y álcalis, agua hirviendo y algunos disolventes orgánicos. El compuesto de moldeo es adecuado para la fabricación de piezas con estructura compleja, resistencia a la temperatura y alto aislamiento. Generalmente, puede utilizarse durante largos periodos de tiempo en el rango de temperatura de -60 a 180 °C, y su grado de resistencia al calor puede alcanzar los grados F a H, superior al de los plásticos fenólicos y amino.

Los plásticos de silicona con estructura de polisiloxano se utilizan ampliamente en electrónica y tecnología eléctrica. Los plásticos laminados de silicona suelen estar reforzados con tela de vidrio; los plásticos moldeados de silicona suelen estar rellenos de fibra de vidrio y amianto, y se utilizan para fabricar piezas resistentes a altas temperaturas, altas frecuencias o motores sumergibles, electrodomésticos y equipos electrónicos. Este tipo de plástico se caracteriza por su baja constante dieléctrica y valor tgδ, y es menos afectado por la frecuencia. Se utiliza en las industrias eléctrica y electrónica para resistir la corona y los arcos eléctricos. Incluso si la descarga provoca descomposición, el producto es dióxido de silicio en lugar de negro de humo conductor. Este tipo de material tiene una excelente resistencia al calor y puede utilizarse continuamente a 250 °C. Las principales desventajas del polisilicio son su baja resistencia mecánica, baja adhesividad y escasa resistencia al aceite. Se han desarrollado muchos polímeros de silicona modificados, como los plásticos de silicona modificados con poliéster, y se han aplicado en tecnología eléctrica. Algunos plásticos son termoplásticos y termoestables. Por ejemplo, el cloruro de polivinilo es generalmente un termoplástico. Japón ha desarrollado un nuevo tipo de cloruro de polivinilo líquido termoestable con una temperatura de moldeo de 60 a 140 °C. En Estados Unidos, un plástico llamado Lundex posee tanto las características de procesamiento termoplástico como las propiedades físicas de los plásticos termoestables.

① Plásticos de hidrocarburos.

Se trata de un plástico no polar, que se divide en cristalino y no cristalino. Los plásticos de hidrocarburos cristalinos incluyen el polietileno, el polipropileno, etc., y los plásticos de hidrocarburos no cristalinos incluyen el poliestireno, etc.

②Plásticos de vinilo que contienen genes polares.

A excepción de los fluoroplásticos, la mayoría son cuerpos transparentes no cristalinos, como el cloruro de polivinilo, el politetrafluoroetileno, el acetato de polivinilo, etc. La mayoría de los monómeros vinílicos pueden polimerizarse con catalizadores de radicales libres.

③Plásticos termoplásticos de ingeniería.

Principalmente incluyen polioximetileno, poliamida, policarbonato, ABS, éter de polifenileno, tereftalato de polietileno, polisulfona, polietersulfona, poliimida, sulfuro de polifenileno, etc. Politetrafluoroetileno. También se incluyen en esta gama el polipropileno modificado, etc.

④ Plásticos de celulosa termoplástica.

Incluye principalmente acetato de celulosa, acetato butirato de celulosa, celofán, celofán, etc.

Podemos utilizar todos los materiales plásticos mencionados anteriormente.
En circunstancias normales, el PP de grado alimenticio y el PP de grado médico se utilizan para productos similares a:cucharas. La pipetaestá hecho de material HDPE y elprobetaGeneralmente está hecho de material PP o PS de grado médico. Todavía tenemos muchos productos, que utilizan diferentes materiales, porque somos unamohofabricante, casi todos los productos de plástico se pueden producir


Fecha de publicación: 12 de mayo de 2021