Termoplásticos explicados: Definición, propiedades y beneficios del reciclaje

Un termoplástico (a veces escrito como termo plástico) es un tipo de plástico hecho de resinas poliméricas que se convierte en un líquido homogeneizado cuando se calienta y duro cuando se enfría. Cuando se congela, sin embargo, un termoplástico se vuelve vítreo y susceptible a fractura. Estas características, que dan al material su nombre, son reversibles. Es decir, se puede recalentar, remodelar y congelar repetidamente. Esta cualidad también hace que los termoplásticos sean reciclables.

Tipos comunes

Hay docenas de tipos de termoplásticos, con cada tipo variando en organización cristalina y densidad. Algunos tipos que se producen comúnmente hoy son poliuretano, polipropileno, policarbonato y acrílico. El celuloide, considerado el primer termoplástico, apareció a mediados de 1800 y reinó en la industria por aproximadamente 100 años. Durante su producción máxima, se usó como sustituto del marfil. Hoy, se usa para hacer púas de guitarra.

Diferencia con plásticos termoendurecibles

A veces, los termoplásticos se confunden con plásticos termoendurecibles. Aunque suenan igual, en realidad poseen propiedades muy diferentes. Mientras los termoplásticos pueden fundirse a líquido y enfriarse a sólido, los plásticos termoendurecibles se deterioran químicamente cuando se someten a calor. Irónicamente, sin embargo, los plásticos termoendurecibles tienden a ser más duraderos cuando se les permite enfriar que muchos termoplásticos.

Diferencia con elastómeros

Los termoplásticos también difieren de los elastómeros, aunque algunos se consideran ambos. Mientras muchos termoplásticos pueden estirarse hasta un punto, generalmente tienden a resistir y mantener la forma a la que se estiran. Los elastómeros, como su nombre sugiere, rebotan. Sin embargo, la adición de plastificantes a la fusión puede hacer un termoplástico más flexible. De hecho, este suele ser el caso cuando un termoplástico se usa para moldeo por inyección o extrusión de plástico.

Temperatura de transición vítrea y plastificantes

La acción específica de un plastificante es bajar la temperatura de transición vítrea (Tg) del material, que es el punto en que se vuelve frágil al enfriarse y blando al calentarse. Tg varía con cada tipo de termoplástico y está dictado por su estructura de cristalización. Sin embargo, Tg también puede ajustarse introduciendo un termoplástico en un copolímero, como poliestireno. Hasta el uso de plastificantes, algunas piezas moldeadas de termoplástico eran propensas a agrietarse en clima frío.

Aplicaciones cotidianas

Los termoplásticos han existido por mucho tiempo, pero son un componente enorme de la vida cotidiana hoy. Por ejemplo, el acrilonitrilo butadieno estireno (ABS) es un tipo de termoplástico usado para fabricar equipos deportivos, juguetes (p. ej., bloques LEGO®), y varias piezas de automóviles. El policarbonato se usa para hacer discos compactos (CDs), botellas para beber, contenedores de almacenamiento de alimentos y lentes de gafas, entre otras cosas. El polietileno es probablemente el termoplástico más comúnmente encontrado y se usa para hacer botellas de champú, bolsas de plástico para compras e incluso chalecos antibalas.

¿Son biodegradables los termoplásticos?

La biodegradabilidad es una medida importante de la ecología de cualquier sustancia. En términos simples, biodegradabilidad significa que un material puede ser descompuesto naturalmente por microorganismos. Bacterias y hongos usualmente ayudan en la descomposición alimentándose de materiales orgánicos. Una vez que los materiales biodegradables se descomponen, permanecen sus componentes básicos.

Por qué el plástico regular no puede biodegradarse

Los plásticos tradicionales no son biodegradables. Eso es porque las bacterias no pueden alimentarse de ellos y descomponerlos en sus componentes originales. A pesar de que los plásticos están hechos de materiales que ocurren naturalmente como el petróleo, es el proceso de polimerización lo que los hace incapaces de descomponerse.

Cuando el petróleo crudo se usa para hacer plástico, sus hidrocarburos eventualmente se separan en moléculas más pequeñas conocidas como monómeros. Dos monómeros clave en la producción de plástico son etileno y propileno. Estos se combinan químicamente en nuevas configuraciones, resultando en largas cadenas moleculares repetitivas que llamamos polímeros. Luego se combinan con aditivos como retardantes de llama para crear la forma final de cada tipo de plástico.

Así que si los plásticos contienen carbono, ¿por qué las bacterias no pueden descomponerlos? El proceso de polimerización convierte los materiales originales en compuestos moleculares que no existen en la naturaleza. Las bacterias y otros microorganismos no pueden consumir carbono en estas formas.

Termoplásticos y biodegradabilidad

Como el plástico regular, los termoplásticos también están hechos de polímeros. También hay almidón termoplástico, hecho combinando almidones nativos con un plastificante. Estos almidones nativos también se llaman almidones puros, derivados de alimentos como trigo y papas. Están hechos de carbohidratos de cadena larga que son insolubles en agua fría.

El proceso de crear almidones termoplásticos comienza con la mezcla plastificante-almidón calentada entre 70 a 90 grados Celsius. Este rango está por encima de las temperaturas normales de gelatinización del almidón y debilita los enlaces de hidrógeno existentes en el almidón mismo. La mezcla resultante se convierte en almidón termoplástico.

Los plásticos biodegradables como el almidón termoplástico pueden resolver el problema de biodegradabilidad. El almidón mismo es biodegradable y un recurso renovable. Dependiendo de qué fuente consulte, el TPS tarda entre 30 a 90 días en descomponerse. En contraste, la botella de plástico promedio tarda unos 450 años en descomponerse.

¿Cuál es la diferencia principal entre termoplástico y plástico termoendurecible?

A primera vista, el termoplástico y el plástico termoendurecible pueden parecerse. Después de todo, ambos están hechos de polímeros. Sin embargo, reaccionan de manera diferente cuando se exponen al calor. El plástico termoendurecible no se derrite — de hecho, retiene su forma y solidez después de haber sido curado.

Entonces, si el plástico termoendurecible no se derrite realmente, ¿por qué sigue en uso? Esa incapacidad de derretirse se vuelve una ventaja en ciertas situaciones. Sus propiedades únicas incluyen una variedad de colores y acabados más resistencia añadida después del curado adecuado. También resisten la corrosión, exhiben alta resistencia dieléctrica y son más baratos de producir. Por eso el plástico termoendurecible se usa en muchas aplicaciones: componentes automotrices, electrodomésticos y piezas eléctricas, por nombrar algunos.

¿Cómo pueden reciclarse los termoplásticos y termoestables?

Puede sorprenderle saber que los termoplásticos son reciclables. Parte de la razón es su tolerancia al calor. Los polímeros en termoplásticos son fuertes, pero los enlaces químicos entre ellos son débiles. Esto significa que pueden calentarse y enfriarse, una y otra vez, sin destruir su composición estructural. Esto se traduce en una capacidad más fácil de reutilizarlos repetidamente.

Alrededor del 75% del plástico producido en el mundo está en forma termoplástica. Gran parte de esto incluye plástico de un solo uso para contenedores de alimentos y bebidas. Comúnmente encontrará tereftalato de polietileno, también llamado PET, usado en botellas de agua.

Reciclaje de termoplásticos

Una vez que los plásticos reciclables llegan a sus destinos finales, se funden y reutilizan a través de moldeo por inyección. Pero un problema mayor al intentar reciclar termoplásticos y otros materiales plásticos es que todos tienen composiciones ligeramente diferentes. Por eso es necesario separar estos diferentes tipos de plástico si planea reciclarlos.

Al recolectar plástico para reciclar, querrá tener en cuenta algunas cosas. Botellas de bebidas, productos de cuidado personal, detergentes y contenedores de alimentos pueden reciclarse. También puede buscar números grabados en los contenedores de plástico mismos. Un pequeño "1" significa que es PET, que se recicla. El polietileno de alta densidad está marcado con un "2" y también es altamente reciclable. Para cualquier otra cosa, consulte con su instalación de reciclaje local o autoridad municipal de recolección de basura.

Plásticos termoestables y reciclaje

Los productos de plástico termoestable deben ser duraderos, por lo que no pueden reciclarse fácilmente. Los científicos están examinando nuevas formas de reciclarlos, incluyendo enlaces químicos que ayudan a estos artículos a retener su fuerza mientras se descomponen más fácilmente. Este es un desarrollo emocionante, pero la implementación generalizada puede no ocurrir por algún tiempo. Una vez que lo haga, puede evitar que más materiales plásticos terminen en vertederos.