Plásticos: Tipos, estructura, propiedades, aplicaciones y beneficios

¿Qué es el plástico?

En todas partes: casas, ropa, coches, juguetes, pantallas, equipos médicos. Facilitan vida: más fácil, segura, limpia, agradable. Término para amplia gama de materiales sintéticos/semisintéticos en distintas aplicaciones.

Del griego "plastikos" = "apto para moldear". Alude a maleabilidad/plasticidad durante fabricación: colado, prensado, extruido en formas variadas (films, placas, fibras, botellas, cajas...).

Plásticos = compuestos orgánicos sintéticos/semisintéticos moldeables en objetos sólidos. Materiales orgánicos (como madera, papel, lana) de materias primas naturales: celulosa, carbón, gas natural, sal, petróleo.

Plasticidad: propiedad de deformarse irreversiblemente sin romper. En polímeros moldeables, grado tal que nombre deriva de esta capacidad.

Tipos: orgánicos (con carbono) e inorgánicos. Algunos naturales (caucho árbol). Duros/frágiles vs. blandos/flexibles.

Plásticos en cosas no reconocidas: colas/adhesivos, pinturas, recubrimientos protectores, selladores, aislamiento. Aditivos: bactericidas, ignífugos, colores, flexibilidad, burbujas (aislante).

Aplicaciones y beneficios

• Construcción: durabilidad, sostenibilidad, diseño duradero (edificios, puentes)
• Electrónica: accesorios duraderos, ligeros, asequibles (móviles, TV, microondas)
• Deportes: cascos, protectores bucales, gafas, acolchados → seguridad. Espuma amortiguadora pies estables. Carcasas rígidas protegen cabeza/articulaciones/huesos
• Automoción: rendimiento, seguridad, eficiencia combustible
• Envases: protegen/conservan bienes, reducen peso transporte → ahorro combustible, menos emisiones GEI

Estructura, propiedades y clasificaciones

Industria: resinas "commodity" (alto volumen, bajo coste, bienes duraderos/desechables) vs resinas "especialidad" (ingeniería, bajo volumen, alto coste). Término "resina" desde inicios: sólidos amorfos naturales (goma laca, colofonia).

Resinas commodity: polietileno, polipropileno, PVC, poliestireno.

Resinas especialidad / plásticos ingeniería: compiten con metales fundidos a presión en fontanería, ferretería, automoción, agrícola. Poliacetal, poliamida (nylon), PTFE (Teflon), policarbonato, polifenileno sulfuro, epoxi, poliéter cetona. Elastómeros termoplásticos: propiedades goma + moldeables repetidamente al calentar.

Clasificación química

Dos categorías por composición química:

1. Polímeros de cadena carbónica (alifáticos lineales): solo átomos C en cadena principal. Ej: PET, PVC. Polipropileno: átomo C con grupo metilo pendiente (CH₃).
2. Polímeros heterocadena: átomos O, N, S en cadena principal además de C. La mayoría plásticos ingeniería. Ej: policarbonato con dos anillos aromáticos (benceno) en molécula.

Tipos de plásticos

Plásticos commodity (estándar)

• Poliamidas (PA) / Nylons: fibras, cerdas cepillos, tubos, sedal pesca, piezas máquina baja resistencia (motores, armazones armas)
• Policarbonato (PC): CDs, escudos antidisturbios, semáforos, gafas, ventanas seguridad, lentes
• Poliéster (PES): moda/textil fibras y tejidos
• Polietileno (PE): barato, bolsas supermercado, botellas. 3 tipos:
  • PEAD (HDPE): botellas leche, cajas moldeadas, detergentes
  • PEBD (LDPE): muebles exterior, revestimientos, baldosas, cortinas ducha, envases almeja
  • PET: botellas refrescos, tarros mantequilla cacahuete, envases microondas, film
• Polipropileno (PP): tapones, yogures, pajitas, electrodomésticos, tuberías presión, paragolpes
• Poliestireno (PS): envases alimentos, "chips" embalaje, vasos desechables, vajilla, platos, cubiertos, cajas CD/casete. PS alto impacto (HIPS): envases alimentación, vasos vending
• Poliuretano (PU): aislamiento térmico espuma, recubrimientos, rodillos impresión, espumas acolchado
• PVC: aislamiento cables, tuberías fontanería, canaletas, marcos ventana, cortinas ducha, suelos
• PVDC: envases alimentarios
• ABS: carcasas electrónica (monitores, teclados, impresoras), tuberías drenaje

Plásticos especialidad / ingeniería (alto rendimiento)

• Poliepóxido (Epoxi): adhesivo, agente encapsulado partes eléctricas. Matriz composite con endurecedores (amina, amida, trifluoruro boro)
• PMMA (Acrílico)
• PTFE (Teflon): resistencia calor, recubrimientos bajo fricción. Cinta fontanero, toboganes agua, sartenes antiadherentes
• Fenólicos / Fenol-formaldehído (PF): resistentes calor, alto módulo, ignífugos. Aislamiento uniones eléctricas, laminados papel (Formica), espumas aislamiento térmico
• Melamina-formaldehído (MF): aminoplasto, alternativa multicolor fenólicos (moldeos). Resistente rotura vs cerámica (vasos/platos niños)
• Termoplástico biocompatible: polímero comercial más caro. Implantes médicos, moldeados aeroespaciales
• Maleimida/Bismaleimida: composites alta temperatura
• Furano: resina alcohol furfurílico → arenas fundición, composites bio-derivados
• Silicona (poli): resina dicetoenamina resistente calor → sellador, utensilios cocina alta temp, base resina pinturas industriales
• Polieterimida (PEI / Ultem): alta temp, polímero químicamente estable, no cristaliza
• Poliamida (Kapton tape): alta temperatura
• Material Plutarch: bioplástico biodegradable resistente calor con almidón maíz modificado
• Ácido poliláctico (PLA): biodegradable, termoplástico → alifáticos poliésteres ácido láctico (fermentación maíz, lácteos)
• Urea-formaldehído (UF): aminoplasto, alternativa multicolor fenólicos. Adhesivo madera (contrachapado, aglomerado, fibra), carcasas interruptores
• Polisulfona: resina procesable alta temp → membranas, medios filtración, tubos calentadores agua, aplicaciones alta temp
• Polidicetoenamina (PDK): nuevo plástico → sumergible en ácido y cambia forma indefinidamente

Conclusión

Esenciales sobre plásticos: definición, aplicaciones, estructura, propiedades, clasificaciones, tipos (commodity e ingeniería), beneficios.