Procesado de polímeros

Procesado de polímeros

1. Ventajas

   • Menor energía de producción que metales
   • Facilidad de fabricación
   • Resistencia a corrosión
   • Baja densidad, conductividad, etc.
   • Amplios colores y transparencias

2. Inconvenientes

   • Peores propiedades mecánicas que metales
   • Baja Tª de servicio
   • Elevado coeficiente de dilatación térmica
   • Degradación ante luz solar

3. Clasificación

   • Origen del monómero
     • Naturales
     • Sínteticos (Petróleo)
   • Composición química
     • Orgánicos
       • Con carbono
     • Inorgánicos
       • Sin carbono
   • Orientación molecular
     • Lineales
       • Con o sin ramificaciones
       • Unión entre cadenas
         • Enlaces de Van der Wals
         • Enlaces dipolares
     • Reticulados
       • Red
       • Unión entre cadenas
         • Enlace covalente fuerte
   • Comportamiento frente calor
     • Termoplásticos
       • Lineales
       • Si se calientan
         • Líquido viscoso
           • Rompen enlaces entre cadenas
       • Ciclos de calentamiento y enfriamiento sin degradarse
     • Termoestables
       • Reticulares
       • Calentamiento
         • Degradación
           • Enlaces no se rompen
     • Elastómeros
       • Casi lineales (Entrecruzamientos ocasionales)
       • Extensibilidad elástica
         • Recuperan forma original

4. Componentes y preparación de la materia prima

   • Componentes
     • Base
       • Termoestable
         • Monómero
         • Prepolímero
       • Termoplásticos
         • Monómero
         • Polímero
     • Demás ingredientes
       • Aditivos
         • Agentes de curado
         • Inhibidores
         • Plastificantes
         • Colorantes
           • Pigmentos
             • Añaden opacidad
           • Tintes
             • Plásticos transparentes
         • Protectores de biodegradación
         • Retardantes de llama
         • Lubricantes
       • Cargas o rellenadores
         • Mejora resistencia
         • Mejora estabilidad dimensional y térmica
       • Refuerzos
         • Mejora propiedades físicas
   • Polimerización
     • Se realiza en
       • Reactores químicos
       • Proceso de conformado
         • Termoestables
     • Métodos
       • Adición
         • Rompo un monómero para que se adieran más
       • Condensación
         • Se unen dos monómeros
         • Subproducto de reacción
   • Mezcla
     • Homogeneidad permanente
     • Equipos
       • Mezclado extensivo
         • Termoestables
         • Mezclador con palas
           • Simple agitación
       • Mezclado intensivo
         • Termoplásticos
         • Mezclador Banbury
           • Trabajo discontinuo
           • Dispositivos de dosificación
           • Alta automatización
         • Extrusoras para peletización
           • Extrusora + Cuchilla para pelets
         • Aplica calor

5. Procesos de extrusión

   • Material fluye + Calor + Presión
   • Secciones
     • S. Alimentación
       • Precalienta (Calentadores eléctricos)
     • S. Compresión
     • S. Dosificadora
       • Plato rompedor
         • Borra movimiento circular
         • Acumula presión
   • Productos
     • Perfiles
       • Extrusora + SIstema de tracción + Sistema de corte
       • Difícil control dimensiones
         • Dilatación al salir de la matriz + Contracción al enfriar
       • Perfiles huecos
         • Mandril + Araña + Canal de aire
     • Filamentos
       • Extrusora + Matriz (Platino) con orificios
     • Láminas y películas
       • Extrusora + Boquilla horizontal
         • Espesor regulado por separación labios
       • Difícil uniformidad espesor
         • Recortan bordes
       • Película soplada
         • Extrusión + Soplado
           • Inyecta aire por mandril

6. Procesos de moldeo

   • Termoplásticos
     • Moldeo por inyección
       • Calentar + Inyectar + Solidificar + Extraer
       • Componentes
         • Unidad inyección
           • Tornillo reciprocante
             • Extrusora + Válvula no retorno
         • Unidad moldeo
           • Placa fija + Placa móvil + Mecanismo (Pistón hidráulico/Articulación mecánica)
   • Termoestables
     • Moldeo por inyección
       • Sin válvula de retención
       • Se inyecta la mezcla (polímero + aditivos)
         • Polimerice
     • Líquidos
       • Moldeo por inyección reactiva
         • Atomizar químicos reactivos
           • Mezcla en molde
             • Polimerice
       • Moldeo de resina líquida
         • Mezcla mecánica + Baja presión
         • Moldeo por transferencia de resina
           • Pistón
         • Moldeo por inyección a vacío
     • Granulados
       • Moldeo por compresión
         • Mezcla en molde + Calor y presión + Polimerización + Extracción
       • Moldeo por transferencia
         • Se calienta en cámara exterior + Presión lo fuerza en el molde + Polimerización

7. Moldeo por soplado

   • Extrusión y soplado
     • Preforma por extrusión
     • Alta velocidad
   • Inyección y soplado
     • 1) Inyecta en tubo de soplado
     • 2) Se transfiere a molde de soplado
     • 3) Soplado
     • Extensión y soplado

8. Procesos de colada

   • Colada simple
     • Vierte líquido en molde
       • Polimerización
   • Presión atmosférica
   • Material de colada
     • Monómeros
   • Colada de película
     • Granulado disuelto sobre cinta + Disolvente se evapora + Cilindro estirador
   • Colada por rotación
     • Polvos en molde + Molde gira en horno + Molde gira en cámara de enfriamiento + Extracción
   • C. por inmersión
     • Molde caliente en plástico líquido + Adhesión + Horno (Asegurar fusión) + Extracción

9. Termoconformado

   • T. Vacío
     • 1) Calentar lámina
     • 2) Vacío en cavidad
   • T. Presión
     • Moldes positivos
       • Convexos
         • Presión atmosférica
         • Superficie acabada
           • Interior
         • Adelgazamiento desigual de la lámina
           • Preestirar la lámina
     • Moldes negativos
       • Cóncavos
         • Sobrepresión
         • Superficie acabada
           • Exterior
         • Distribución uniforme estiramiento
   • T. Mecánico
     • Dos moldes (Positivo y negativo)
     • Mejor control dimensional
     • Menos económico

10. Reciclado de plásticos

    • R. Primario
      • Operaciones mecánicas
        • Plásticos con mismas propiedades
      • Termoplásticos
    • R. Secundario
      • Extrusor
        • Propiedades inferiores al original
      • Termoestables
    • R. Terciario
      • Descomposición en compustos químicos
      • Pirólisis
        • Calentamiento sin contacto con fuego
        • Gases
          • Materiales aprovechables
            • Plásticos puros
      • Gasificación
        • Tº y presiones altas
        • Gases
          • Electicidad, metanol, amoniaco,...
    • R. Cuaternario
      • Incineración
        • Fuente energía
      • Contaminantes gaseosos

11. Procesos de expansión

    • Expandir plásticos
      • Esponja
    • Métodos
      • Disolución gas
        • Expande a Tª ambiente
      • Inyectado de aire
        • Enfriado - Curado rápido
      • Mezcla componente líquido
        • Evapora al calentarse
    • Conformado
      • Moldeo (Inyección)
      • Colada
      • Pulverizado