Definició i classificació dels plàstics

El plàstic és un material químicament format per molècules molt llargues (macromolècules) que tenen com a base el carboni (origen orgànic) encara que s'associen també amb altres elements.

Cadascuna de les baules de la cadena s'anomenen monòmers (mono-mer = una-part), que s'uneixen per formar cadenes molt llargues o polímers (poli-mer = moltes-parts).

Classificació dels plàstics atenent a l'origen dels seus components

Naturals: existeixen a la natura, com per exemple la cel·lulosa, el cautxú, la caseïna de la llet...
Artificials: s'obtenen industrialment per la modificació de polímers naturals com el cas del cel·luloide (alcanfor i cel·lulosa) .
Sintètics: s'obtenen industrialment a partir dels seus elements orgànics, com per exemple el polietilè, el PVC, el poliestirè...

Per la fabricació dels sintètics, es comença amb els monòmers i es provoca la reacció química anomenada polimerització perquè s'enllacin entre ells (n'hi ha de diferents tipus).

A les animacions es pot veure com, partint dels components individuals, poc a poc s'arriben a formar molècules molt llargues.

Per tant, un es pot imaginar un plàstic com un plat de fideus microscòpics: un nombre elevat de macromolècules allargades enrevoltades unes al voltant de les altres de manera que algunes han quedat aferrades (hi ha punts als que es produeixen enllaços entre elles).

La forma en la que aquests fideus queden aferrats entre ells determina algunes de les seves propietats més importants. D'aquesta manera, podem trobar:

Termoplàstics: les cadenes estan unides per enllaços tan dèbils que, quan augmenta la temperatura, es rompen i permeten que el plàstic es deformi. Per tant, quan s'escalfen perden la forma (es poden emmotllar) però no perden les propietats. Això permet usar els mètodes d'injecció, extrusió i altres per fabricar objectes amb formes molt diverses i que siguin reciclables.
Ex.: niló, polietilè, PVC, poliestirè,...

Termoestables: els enllaços són tan forts que no es rompen quan augmenta la temperatura. Per tant, aquest només es poden emmotllar una vegada al moment de la fabricació i si s'escalfen massa, perden les seves propietats abans de la seva forma.
Són molt bons aïllants elèctrics i tèrmics, per la qual cosa s'usen massivament a la indústria elèctrica i a objectes que hagin d'escalfar-se (objectes de cuina,...).
Ex.: baquelita, melamina, resina epoxi,...

Elastòmers: les cadenes i els enllaços estan disposats formant una malla com es veu a la imatge. Si s'aplica una força, aquests s'estiren i recuperen la forma quan aquesta s'acaba (són elàstics). Si s'escalfen, perden la seva elasticitat.
Es fan servir a tèxtils, productes sanitaris, tancaments hermètics,...
Ex.: làtex, cautxú, neoprè, silicona,...

Propietats dels plàstics

El plàstic en realitat no és un únic material. Donat el gran nombre de possibilitats que hi ha a l'hora de fabricar-los, es considera que els plàstics són un material a la carta, els quals es poden crear pràcticament amb el conjunt de propietats que es desitgi en funció dels següents factors:

Que estiguin formats per un sol monòmer (homopolímer) o per més d'un (copolímers).
Que les cadenes que es formin (polímers) tinguin una estructura o una altra: lineals, ramificats, entrecreuats o reticulats. Això dóna lloc a que siguin termoplàstics, termoestables o elastòmers.
Que els polímers estiguin formats per més o menys monòmers (grau de polimerització): el plàstic sòlid s'aconsegueix a partir de 70 monòmers i la rigidesa i resistència augmenta fins arribar als 700 (a partir d'aquest grau les propietats mecàniques ja no canvien).
Que al procés de fabricació s'hagin afegit additius: càrregues (minerals que canvien les propietats mecàniques i els abarateixen), plastificants (redueixen la duresa i augmenten la ductilitat), estabilitzants (milloren la resistència a la radiació UV i a l'oxidació), ignífugs (retarden la inflamació), desemmotllants, lubricants, colorants...

Depenent de tots aquests factors, els plàstics poden presentar les següents propietats:

Elasticitat: facilitat per recuperar la forma després d'una elongació o compressió (modificació de les dimensions).
Flexibilitat: resistència a la ruptura davant al doblegar-se.
Resistència a l'impacte (resiliència/fragilitat): resistència a la ruptura quan reben un cop.
Resistivitat elèctrica: tots els plàstics són bons aïllants del corrent elèctric.
Resistivitat tèrmica: tots els plàstics són bon aïllants de la calor.
Transmissió i reflexió de la llum: depenent de les substàncies afegides, poden ser transparents, translúcids o opacs.
Color: els plàstics de manera natural són incolors, però e funció dels afegits es pot aconseguir qualsevol color.
Fotodegradació: degradació del material per la quantitat i el tipus de llum que hi incideix.
Permeabilitat: capacitat per ser travessats per líquids o gasos. Es poden fabricar plàstics que siguin impermeables a l'aigua però deixin passar el vapor (ex.: GoreTex).
Autoextingibilitat: capacitat per apagar la flama tot sols quan comencen a cremar-se.
Ignifugitat/Combustibilitat: Dificultat o facilitat per cremar-se.
Estabilitat química: resistència a la corrosió o altres efectes químics.
Lleugeresa: pes reduït.
Economia: preu reduït.

Exercici:

Google Sites

Report abuse