Termoplástico
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Termoplástico. Materiales que están formados por polímeros que se encuentran unidos mediante fuerzas intermoleculares o fuerzas de Van der waals, formando estructuras lineales o ramificadas.
Sumario
Características
A temperaturas relativamente altas se vuelve deformable o flexible, se derrite cuando se calienta y se endurece en un estado de transición vítrea cuando se enfría lo suficiente. Sus propiedades físicas cambian gradualmente si se funden y se moldean varias veces (historial térmico), generalmente disminuyendo estas propiedades al debilitar los enlaces.
Un material termoplástico se puede asemejar a un conjunto de cuerdas entremezcladas que tenemos encima de una mesa, cada una de estas cuerdas es lo que representa a un polímero, cuanto mayor sea el grado de mezclado de las cuerdas mayor será el esfuerzo que tendremos que realizar para separar las cuerdas unas de otras, dado a que el rozamiento que se produce entre cada una de las cuerdas ofrece resistencia a separarlas, en este ejemplo el rozamiento representa las fuerzas intermoleculares que mantiene unidos a los polímeros.
Estructura
En función del grado de las fuerzas intermoleculares que se producen entre las cadenas poliméricas, estas pueden adoptar dos tipos diferentes de estructuras, estructuras amorfas o estructuras cristalinas, siendo posible la existencia de ambas estructuras en un mismo material termoplástico.
- Estructura amorfa - Las cadenas poliméricas adquieren una estructura liada, semejante a de la un ovillo de hilos desordenados, dicha estructura amorfa es la responsable directa de las propiedades elásticas de los materiales termoplásticos.
- Estructura cristalina - Las cadenas poliméricas adquieren una estructura ordenada y compacta, se pueden distinguir principalmente estructuras con forma lamelar y con forma micelar. Dicha estructura cristalina es la responsable directa de las propiedades mecánicas de resistencia frentes a esfuerzos o cargas así como la resistencia a las temperaturas de los materiales termoplásticos.
Si el material termoplástico dispone de una alta concentración de polímeros con estructuras amorfas, dicho material tendrá una pobre resistencia frente a cargas pero una excelente elasticidad, si por el contrario el material termoplástico dispone de una alta concentración de polímeros con una estructura cristalina, el material será muy resistente y fuerte incluso superior a los materiales termoestables, pero con poca elasticidad aportándole la característica de fragilidad en dichos materiales.
Propiedades
Las propiedades del material de un polímero termoplástico pueden ajustarse para satisfacer las necesidades de una aplicación específica mediante la mezcla de la resina termoplástica con otros componentes.
- Comportamiento elástico. En los polímeros termoplásticos la deformación elástica es el resultado de dos mecanismos. Un esfuerzo aplicado hace que se estiren y distorsionen los enlaces covalentes de las cadenas, permitiendo que estas se alarguen elásticamente. Al eliminar el esfuerzo se recuperan de esta distorsión prácticamente de manera instantánea.
- Comportamiento plástico. Los polímeros termoplásticos se deforman plásticamente cuando se excede al esfuerzo de cadencia. Sin embargo la deformación plástica no es una consecuencia de movimiento de dislocación. En lugar de eso las cadenas se estiran, se deslizan bajo la carga, causando una deformación permanente.
- Viscoelasticidad. La capacidad de un esfuerzo para provocar el deslizamiento de cadenas y la deformación plástica esta relacionada con el tiempo y la rapidez de deformación. Si el esfuerzo se aplica lentamente, las cadenas se deslizan fácilmente una al lado de otra; si se aplica con rapidez, no ocurre deslizamiento y el polímero se comporta de manera frágil.
- Impacto. El comportamiento viscoelástico también ayuda a comprender las propiedades al impacto de los polímeros. A muy altas velocidades de deformación, como en una prueba de impacto, no hay tiempo suficiente para que las cadenas se deslicen causando deformación plástica. En estas circunstancias, los termoplásticos se comportan de manera frágil y tienen valores pobres al impacto. A bajas temperaturas en un ensayo al impacto se observa el comportamiento frágil en tanto que a temperaturas más elevadas donde las cadenas se mueven con mayor facilidad, se observa un comportamiento más dúctil.
- Corrosión. El ataque por una diversidad de insectos y microbios es una forma de corrosión en los polímeros. El polietileno, el propileno y el poliestireno son resistentes a este tipo de corrosión.
- Propiedades eléctricas. Los polímeros termoplásticos son materiales aislantes pero algunos polímeros termoplásticos complejos como el acetal poseen una conductividad térmica útil.
Ejemplos y aplicaciones
- Polietileno de alta presión como material rígido aplicado para cubiertas de máquinas eléctricas, tubos, etc..
- Polietileno de baja presión como material elástico usado para el aislamiento de cables eléctricos, etc..
- Poliestireno aplicado para aislamiento eléctrico, empuñaduras de herramientas...
- Poliamida usada para la fabricación de cuerdas, correas de transmisión, etc...
- PVC o cloruro de polivinilo para la fabricación de materiales aislantes, tubos, envases, entre otras.
Exámenes
Ejemplos de adhesivos termoplásticos
- Acrilatos
- Cianoacrilatos
- Epoxy curados mediante radiación ultravioleta
- Acrilatos curados mediante radiación ultravioleta
Más empleados
Polietileno (PE), el polipropileno (PP), el polibutileno (PB), el poliestireno (PS), el polimetilmetacrilato (PMMA), el policloruro de vinilo (PVC), el politereftalato de etileno (PET), el teflón (o politetrafluoretileno, PTFE) y el nylon (un tipo de poliamida).
Lista de termoplásticos
- Acrilonitrilo butadieno estireno (ABS) Acrylonitrile butadiene styrene
- Polimetilmetacrilato
- Nitrato de celulosa (Celuloide)
- Acetato de celulosa
- Estireno Acrilonitrilo (SAN) Styrene Acrylonitrile
- Etileno Vinil Acetato (EVA) Ethylene-Vinyl Acetate (También "Goma EVA")
- Etileno alcohol de vinilo (EVAL) Ethylene-vinil alcohol
- Fluoropolímeros (o fluoroplásticos)
- Kydex, a trademarked acrylic/PVC alloy
- Liquid Crystal Polymer (LCP)
- Poliacetal (POM o Acetal)
- Poliacrilatos (Acrílico)
- Poliacrilonitrilo (PAN o Acrilonitrilo)
- Poliamida (PA o Nylon)
- Polyamide-imide (PAI)
- Polyaryletherketone (PAEK or Ketone)
- Polibutadieno (PBD)
- Polibutileno (PB)
- Polibutileno tereftalato (PBT)
- Polychlorotrifluoroethylene (PCTFE)
- Polietileno tereftalato (PET)
- Polycyclohexylene dimethylene terephthalate (PCT)
- Policarbonato (PC)
- Polyhydroxyalkanoates (PHAs)
- Polyketone (PK)
- Poliéster
- Polietileno (PE)
- Polyetheretherketone (PEEK)
- Polyetherimide (PEI)
- Polyethersulfone (PES)- see Polysulfone
- Polyethylenechlorinates (PEC)
- Polyimide (PI)
- Polylactic acid (PLA)
- Polymethylpentene (PMP)
- Polyphenylene oxide (PPO)
- Polyphenylene sulfide (PPS)
- Polyphthalamide (PPA)
- Polipropileno (PP)
- Poliestireno (PS)
- Polysulfone (PSU)
- Poliuretano (PU)
- Policloruro de vinilo (PVC)
- Polyvinylidene chloride (PVDC)
- Spectralon
Véase también
Fuentes
- Definición Diccionario Disponible en "es.thefreedictionary.com". Consultado: 11 de diciembre del 2013.
- Termoplástico Disponible en "www.losadhesivos.com".Consultado: 11 de diciembre del 2013.
