1.9 Aplicaciones de los polímeros

El uso diario, útil y acelerado hace ya natural su consumo por todos los satisfactores que genera en los sectores industriales en los que participa (Lokensgard 2008).

Las aplicaciones y los productos poliméricos se pueden agrupar de acuerdo a su uso en diferentes formas, las más generales se describen a continuación.

  • Envase y empaque
  • Consumo
  • Construcción
  • Muebles
  • Industrial
  • Eléctrico-Electrónico
  • Transportación
  • Adhesivos y recubrimiento
  • Médico
  • Agrícola

1.9.1 Usos y aplicaciones de los polímeros plásticos más comunes

  • El polietileno (PE) es un óptimo aislante eléctrico. Su empleo va desde los domésticos a los juguetes, al revestimiento de cables, botellas, a películas de embalaje, a las sierras para de uso agrícola a las tuberías .

Figura 1.27

Figura 1.27. Botellas del polietileno.

  • El polimetilmetacrilato (PMMA) posee características ópticas base de las principales aplicaciones desde la construcción civil, mobiliario, señalización, industria automovilística, náutica, electrodomésticos y aparatos para laboratorio.

Figura 1.28

Figura 1.28. Cubierta traslúcida para impresora 3D.

  • El policarbonato (PC) ha sido utilizado por los astronautas que se han posado en la Luna, en los cascos, vidrios para ventanas, puertas de seguridad para los bancos, esferas para postes la luz (arbotantes), y escudos de protección para las fuerzas de policía.

Figura 1.29

Figura 1.29. Faro automotriz con mica de policarbonato.

  • En la industria de los transportes se fabrican con las resinas de poliéster reforzado (generalmente con fibra de vidrio), partes de autobuses, furgones, máquinas agrícolas, campers, vagones de ferrocarril. Hay numerosos otros empleos que van desde los botones a los trineos, a los aislantes eléctricos. Hasta los artistas utilizan las resinas de poliéster.

Figura 1.30

Figura 1.30. Poliéster reforzado con fibra.

  • Los sectores de empleo del polipropileno (PP) son diferentes: desde los artículos sanitarios a los electrodomésticos, a los juguetes, a los componentes para la industria automovilística, a los artículos deportivos; desde los embalajes alimenticios a los empleos agrícolas, a la señalización, a los muebles, a los componentes para la industria química.

Figura 1.31

Figura 1.31. Autoparte de polipropileno.

  • Es imposible describir todos los empleos del poliestireno (PS). El sector principal es el del embalaje. Sucesivamente se ha empleado en la industria de los juguetes, construcción civil, electrodomésticos e interruptores.

Figura 1.32(b) Figura 1.32(a)

Figura 1.32. Identificación del poliestireno y del poliestireno espumado.

  • Los poliuretanos (PU) se utilizan en forma flexible para fabricar cojines, colchones, muebles, revestimientos de tejidos y en forma rígida son usados en la industria automovilística, la construcción civil y en muebles. Pueden sustituir el cuero y la madera en la fabricación de revestimientos. Son un aislante térmico y acústico de óptima calidad.

Figura 1.33(a) Figura 1.33(b)

Figura 1.33. (a) Espuma y (b) recubrimiento de poliuretano.

  • El policloruro de vinilo (PVC) es una combinación química de carbono, hidrógeno y cloro. Sus materias primas provienen del petróleo (en un 43%) y de la sal común (en un 57%). Se obtiene por polimerización del cloruro de vinilo, fabricado a partir de cloro y etileno. Esta polimerización se realiza por cuatro procedimientos: micro suspensión, suspensión, emulsión y masa. El PVC es un material termoplástico, es decir, que bajo la acción del calor se reblandece y puede así moldearse fácilmente; al enfriarse recupera la consistencia inicial y conserva la nueva forma.           Pero otra de sus muchas propiedades es su larga duración.

Figura 1.34

Figura 1.34. Tubería de PVC.

Por este motivo, el PVC es utilizado a nivel mundial en un 55% del total de su producción en la industria de la construcción. El 64% de las aplicaciones del PVC tienen una vida útil entre 15 y 100 años, y es esencialmente utilizado para la fabricación de tubos, ventanas, puertas, persianas, muebles, etc. Un 24% tiene una vida útil entre 2 y 15 años (utilizado para electrodomésticos, piezas de automóvil, mangueras, juguetes, etc.). El resto –12%– es usado en aplicaciones de corta duración, como por ejemplo, botellas, tarros herméticos, película de embalaje, etc., y tiene una vida útil entre 0 y 2 años. La mitad de este porcentaje (un 6%) es utilizado para envases y embalajes, razón por la que el PVC se encuentra en cantidades muy pequeñas en los residuos sólidos urbanos (RSU), tan sólo el 0,7%. Esta cantidad de envases y embalajes de PVC presente en los RSU, unido a la composición cualitativa de los mismos (no presencia de metales pesados), permite convenientemente la recuperación por valorización energética (incineración), además de la recuperación por reciclaje mecánico. Las propiedades del PVC que hicieron que tuviera un lugar privilegiado dentro de los plásticos son que era considerado: ligero; inerte y completamente inocuo; resistente al fuego –no propaga la llama–; impermeable; aislante –térmico, eléctrico y acústico–; resistente a la intemperie; de elevada transparencia; económico en cuanto a su relación calidad-precio y reciclable. Sin embargo ya no se le identifica como un buen protector de alimentos y otros productos envasados, incluso tuvo lugar en aplicaciones médicas.

Resumen de información importante

  • Las propiedades de los polímeros dependen de la composición química, el arreglo atómico y tamaño molecular y la forma.
  • La fuerza de las uniones covalentes decrece en el orden C-F > C-Cl > C-H.
  • La uniones de hidrógeno entre cadenas resulta en fuertes fuerzas atractivas que conducen a una elevada temperatura de fusión.
  • Los polímeros polares pueden ser disueltos en solventes polares.
  • Los polímeros no polares pueden ser disueltos en hidrocarburos no polares.
  • La cadena cortas son más móviles y pueden cristalizar más fácilmente comparadas con las cadenas largas.
  • Los grupos voluminosos limitan el empaquetamiento de las cadenas.
  • Cuando se facilita el empaquetamiento pueden formarse polímeros cristalinos.
  • Los polímeros amorfos son generalmente suaves y débiles arriba de su temperatura de transición vítrea.
  • La dureza se incrementa con el peso molecular dada la gran tendencia para las interacciones moleculares.
  • Las fibras poseen un gran esfuerzo a la tensión en la dirección de la orientación.
  • Los polímeros sintéticos generalmente se producen con distribuciones de peso molecular cambiantes.