Procesado de polímeros

Ventajas
1. Menor energía de producción que metales
2. Facilidad de fabricación
3. Resistencia a corrosión
4. Baja densidad, conductividad, etc.
5. Amplios colores y transparencias
Inconvenientes
1. Peores propiedades mecánicas que metales
2. Baja Tª de servicio
3. Elevado coeficiente de dilatación térmica
4. Degradación ante luz solar
Clasificación
1. Origen del monómero
  1. Naturales
  2. Sínteticos (Petróleo)
2. Composición química
  1. Orgánicos
    1. Con carbono
  2. Inorgánicos
    1. Sin carbono
3. Orientación molecular
  1. Lineales
    1. Con o sin ramificaciones
    2. Unión entre cadenas
      1. Enlaces de Van der Wals
      2. Enlaces dipolares
  2. Reticulados
    1. Red
    2. Unión entre cadenas
      1. Enlace covalente fuerte
4. Comportamiento frente calor
  1. Termoplásticos
    1. Lineales
    2. Si se calientan
      1. Líquido viscoso
        Rompen enlaces entre cadenas
    3. Ciclos de calentamiento y enfriamiento sin degradarse
  2. Termoestables
    1. Reticulares
    2. Calentamiento
      1. Degradación
        Enlaces no se rompen
  3. Elastómeros
    1. Casi lineales (Entrecruzamientos ocasionales)
    2. Extensibilidad elástica
      1. Recuperan forma original
Componentes y preparación de la materia prima
1. Componentes
  1. Base
    1. Termoestable
      1. Monómero
      2. Prepolímero
    2. Termoplásticos
      1. Monómero
      2. Polímero
  2. Demás ingredientes
    1. Aditivos
      1. Agentes de curado
      2. Inhibidores
      3. Plastificantes
      4. Colorantes
        Pigmentos
        Añaden opacidad
        Tintes
        Plásticos transparentes
      5. Protectores de biodegradación
      6. Retardantes de llama
      7. Lubricantes
    2. Cargas o rellenadores
      1. Mejora resistencia
      2. Mejora estabilidad dimensional y térmica
    3. Refuerzos
      1. Mejora propiedades físicas
2. Polimerización
  1. Se realiza en
    1. Reactores químicos
    2. Proceso de conformado
      1. Termoestables
  2. Métodos
    1. Adición
      1. Rompo un monómero para que se adieran más
    2. Condensación
      1. Se unen dos monómeros
      2. Subproducto de reacción
3. Mezcla
  1. Homogeneidad permanente
  2. Equipos
    1. Mezclado extensivo
      1. Termoestables
      2. Mezclador con palas
        Simple agitación
    2. Mezclado intensivo
      1. Termoplásticos
      2. Mezclador Banbury
        Trabajo discontinuo
        Dispositivos de dosificación
        Alta automatización
      3. Extrusoras para peletización
        Extrusora + Cuchilla para pelets
      4. Aplica calor
Procesos de extrusión
1. Material fluye + Calor + Presión
2. Secciones
  1. S. Alimentación
    1. Precalienta (Calentadores eléctricos)
  2. S. Compresión
  3. S. Dosificadora
    1. Plato rompedor
      1. Borra movimiento circular
      2. Acumula presión
3. Productos
  1. Perfiles
    1. Extrusora + SIstema de tracción + Sistema de corte
    2. Difícil control dimensiones
      1. Dilatación al salir de la matriz + Contracción al enfriar
    3. Perfiles huecos
      1. Mandril + Araña + Canal de aire
  2. Filamentos
    1. Extrusora + Matriz (Platino) con orificios
  3. Láminas y películas
    1. Extrusora + Boquilla horizontal
      1. Espesor regulado por separación labios
    2. Difícil uniformidad espesor
      1. Recortan bordes
    3. Película soplada
      1. Extrusión + Soplado
        Inyecta aire por mandril
Procesos de moldeo
1. Termoplásticos
  1. Moldeo por inyección
    1. Calentar + Inyectar + Solidificar + Extraer
    2. Componentes
      1. Unidad inyección
        Tornillo reciprocante
        Extrusora + Válvula no retorno
      2. Unidad moldeo
        Placa fija + Placa móvil + Mecanismo (Pistón hidráulico/Articulación mecánica)
2. Termoestables
  1. Moldeo por inyección
    1. Sin válvula de retención
    2. Se inyecta la mezcla (polímero + aditivos)
      1. Polimerice
  2. Líquidos
    1. Moldeo por inyección reactiva
      1. Atomizar químicos reactivos
        Mezcla en molde
        Polimerice
    2. Moldeo de resina líquida
      1. Mezcla mecánica + Baja presión
      2. Moldeo por transferencia de resina
        Pistón
      3. Moldeo por inyección a vacío
  3. Granulados
    1. Moldeo por compresión
      1. Mezcla en molde + Calor y presión + Polimerización + Extracción
    2. Moldeo por transferencia
      1. Se calienta en cámara exterior + Presión lo fuerza en el molde + Polimerización
Moldeo por soplado
1. Extrusión y soplado
  1. Preforma por extrusión
  2. Alta velocidad
2. Inyección y soplado
  1. 1) Inyecta en tubo de soplado
  2. 2) Se transfiere a molde de soplado
  3. 3) Soplado
  4. Extensión y soplado
Procesos de colada
1. Colada simple
  1. Vierte líquido en molde
    1. Polimerización
2. Presión atmosférica
3. Material de colada
  1. Monómeros
4. Colada de película
  1. Granulado disuelto sobre cinta + Disolvente se evapora + Cilindro estirador
5. Colada por rotación
  1. Polvos en molde + Molde gira en horno + Molde gira en cámara de enfriamiento + Extracción
6. C. por inmersión
  1. Molde caliente en plástico líquido + Adhesión + Horno (Asegurar fusión) + Extracción
Termoconformado
1. T. Vacío
  1. 1) Calentar lámina
  2. 2) Vacío en cavidad
2. T. Presión
  1. Moldes positivos
    1. Convexos
      1. Presión atmosférica
      2. Superficie acabada
        Interior
      3. Adelgazamiento desigual de la lámina
        Preestirar la lámina
  2. Moldes negativos
    1. Cóncavos
      1. Sobrepresión
      2. Superficie acabada
        Exterior
      3. Distribución uniforme estiramiento
3. T. Mecánico
  1. Dos moldes (Positivo y negativo)
  2. Mejor control dimensional
  3. Menos económico
Reciclado de plásticos
1. R. Primario
  1. Operaciones mecánicas
    1. Plásticos con mismas propiedades
  2. Termoplásticos
2. R. Secundario
  1. Extrusor
    1. Propiedades inferiores al original
  2. Termoestables
3. R. Terciario
  1. Descomposición en compustos químicos
  2. Pirólisis
    1. Calentamiento sin contacto con fuego
    2. Gases
      1. Materiales aprovechables
        Plásticos puros
  3. Gasificación
    1. Tº y presiones altas
    2. Gases
      1. Electicidad, metanol, amoniaco,...
4. R. Cuaternario
  1. Incineración
    1. Fuente energía
  2. Contaminantes gaseosos
Procesos de expansión
1. Expandir plásticos
  1. Esponja
2. Métodos
  1. Disolución gas
    1. Expande a Tª ambiente
  2. Inyectado de aire
    1. Enfriado - Curado rápido
  3. Mezcla componente líquido
    1. Evapora al calentarse
3. Conformado
  1. Moldeo (Inyección)
  2. Colada
  3. Pulverizado

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