PLÁSTICOS TERMOESTABLES

PLÁSTICOS TERMOESTABLES

Según su definición, los plásticos son materiales que por su composición pueden cambiar de forma y conservarla de manera permanente. Si tenemos en cuenta el punto de vista químico, los plásticos, en definitiva, son polímeros (sustancia formada por cadenas largas de moléculas repetidas), la mayoría sintéticos, que debido a las características que presentan sus propiedades tienen gran cantidad de aplicaciones o usos.

Existen dos grandes familias de plásticos:

Termoplásticos.

Termoestables. Son difíciles de reciclar ya que están formados por polímeros con cadenas ligadas químicamente que hacen necesaria la destrucción de su estructura molecular para poder fundirlos y esto conlleva a una alteración grande de sus propiedades originales. Existen distintos termoestables:

CLASIFICACIÓN

Resinas fenólicas, Baquelita:

Propiedades:

-   Dura y frágil.

-  Resistente al calor y a productos químicos.

- Buen aislamiento térmico y eléctrico.

- Color oscuro y brillante.

- Resistente al calor sin ablandarse, pero a cierta temperatura se carboniza.

Aplicaciones principales:

-   Es el primer plástico que se fabricó artificialmente a partir de productos químicos.

- Industria eléctrica y electrónica, recubrimientos, menaje de cocina, adhesivos.

- Mandos de cocinas y electrodomésticos, asientos de inodoros.

 La baquelita fue la primera sustancia plástica totalmente sintética, creada en 1907 y nombrada así en honor a su creador, el belgaLeo Baekeland (el Premio Nobel en Química Adolf von Baeyer experimentó con este material en 1872 pero no completó su desarrollo). Fue también uno de los primeros polímeros sintéticos termoestables conocidos. Se trata de un fenoplástico que hoy en día aún tiene aplicaciones interesantes.

Melamina

Propiedades:
-  Resistente a la corrosión y a los agentes químicos.
- Poco inflamable.

Aplicaciones principales:

-  Laminados y recubrimientos de muebles (Formica), industria eléctrica,      adhesivos, barnices.
- Piezas de ajedrez.
- Encimeras de cocina.

Resinas epoxi

Propiedades:
- Es un ejemplo de plástico termoestable que se polimeriza a temperatura ambiente (Se mezcla la resina con un producto endurecedor).
- Tenaces con elevada resistencia al impacto.
- Plástico duro y frágil, denominado Nylon.

Una resina epoxi o poliepóxido es un polímero termoestable que se endurece cuando se mezcla con un agente catalizador o «endurecedor». Las resinas epoxi más frecuentes son producto de una reacción entre epiclorohidrina y bisfenol A.

Aplicaciones principales:

-   Pinturas y acabados. Los epoxis se usan mucho en capas de impresión, tanto para      proteger de la corrosión como para mejorar la adherencia de      las posteriores capas de pintura.

-   Adhesivos. poliuretano, acrílico y cianoacrílico. Estos adhesivos se utilizan en la construcción de aviones, automóviles, bicicletas, esquíes.

-   Materiales compuestos. Las resinas epoxi se usan tanto en la construcción de moldes como de piezas maestras, laminados, extrusiones y otras ayudas a la producción industrial.

-   Sistemas eléctricos y electrónicos. En generación eléctrica encapsulan o recubren los motores, generadores, transformadores, reductoras, escobillas y aisladores, para protegerlos. Además, las resinas epoxi son excelentes aislantes eléctricos y se usan en muchos componentes para proteger de cortocircuitos, polvo, humedad, etc.

-   Consumo y aplicaciones náuticas. Se pueden encontrar resinas epoxi en ferreterías y grandes almacenes, generalmente en forma de adhesivos de dos componentes. Se venden también en tiendas de náutica para reparación de barcos.

-   Industria. La industria de la resina epoxi genera más de 5000 millones de dólares en América del Norte y unos 15.000 millones en el mundo entero.

-   Arte. La resina epoxi también es vendida en una modalidad más maleable y en cantidades pequeñas para su uso en artesanías y ornamentos, existen diferentes marcas y presentaciones que cambian de un país a otro.

 Poliuretano

Se obtiene por polimerizacion del isocianato y el poliol. El isocianato es una sustancia muy peligrosa y provoca la destrucción del ozono atmosférico.

Es una resina termoplástica empleada en la fabricación de productos para sellantes y revestimientos; también se utiliza en la construcción, sobre todo en forma de espuma, no sólo para sellado de puertas, ventanas y saneamientos o reparar muros, aislar térmica y acústicamente, o impermeabilizar, sino también como elemento decorativo.

Propiedades:
- Es un ejemplo de plástico termoestable que se polimeriza a temperatura   ambiente (Se mezcla la resina con un producto)
- Gran capacidad de aislamiento.
- Impermeabilidad.
- Buenas propiedades térmicas: gran resistencia a temperaturas extremas
- Paneles ajustables a cualquier necesidad: pueden ser cortados, perforados,  pintados, pulidos y pegados con precisión.
- Peso reducido.
- Ausencia de goteo en caso de incendio.

     Estas espumas de Poliuretano pueden aumentar de dos a cinco veces su volumen desde que se aplican hasta que se endurecen completamente.

Aplicaciones principales:
- Laminados y recubrimientos de muebles (Formica), industria eléctrica,
- Adhesivos, barnices.
- Aislante para neveras y congeladores.
- Productos aislantes para construcción
- Acolchado para muebles.
- Colchones
- Componentes de automóviles
- Recubrimientos
- Adhesivos
- Paneles de madera compuesta
- Suelas
- Rodillos y ruedasaneles de madera compuesta
- Ropa deportiva

Poliester insaturado

Es una resina viscosa (espesa) que pasa al estado sólido permanente cuando es mezclado con un promotor y reaccionado con un catalizador, el cual al ser combinado con refuerzos (fibra de vidrio) o rellenos (cargas) se logra obtener variedad de piezas o productos con distintas formas y usos.

QUÍMICOS PELIGROSOS QUE INTERVIENEN EN FABRICACIÓN

Las resinas termoestables son importantes y ampliamente utilizadas en materiales. Son líquidas a temperatura ambiente y deben curarse para alcanzar el estado sólido. El curado es un proceso en el cual ocurren, a nivel molecular transformaciones químicas y estructurales: se forman estructuras entrecruzadas o reticuladas, lo cual puede realizarse por distintos métodos siendo los más empleados; medios químicos a temperatura ambiente, calentamiento a temperaturas elevadas o radiaciones UV. Después del curado las resinas termoestables contienen una red molecular de enlaces altamente cruzados, por lo tanto no se pueden volver a fundir sin degradarse. Los plásticos termostables más importantes son las resinas fenólicas, las cuales se forman por policondensación de fenol o análogos de este como cresoles o resorcina con formaldehído. Otras resinas importantes son las de urea, melanina,  epoxídicas, poliésteres insaturados y poliuretano. Además de tendencias nuevas como la inclusión a la síntesis de diferentes residuos de biorrefinería de la agricultura. 

Hidrocarburos aromáticos:

En general los efectos son depredadores del sistema nervioso central e irritantes.

- El benceno subproducto de la destilación del petróleo, las fibras sintéticas, plásticos, tintas, caucho, disolventes de pinturas, colas, y barnices, decapantes, combustibles y aditivos para la gasolina, bactericidas para la madera, adhesivos, limpia manchas, aglomerados y contrachapados de madera, cosméticos y desodorantes.tiene efectos cancerígenos, trastornos neurológicos y hematológicos, pérdida de apetito y somnolencia, dolores de cabeza.

- Tolueno, adhesivos y masillas; precintos, papeles para revestimientos, vinilo, pinturas y barnices, combustibles, aglomerados y contrachapados de madera, materiales de limpieza, lacas sintéticas. Sus efectos irritan las vías respiratorias, los ojos y la piel.

- Xileno, adhesivos, papeles de revestimiento, lacas, productos para limpieza de calzado, materiales de limpieza, pinturas y barnices, materiales plásticos (sobre todo PVC). Sus efectos irritan las vías respiratorias, los ojos y la piel, neumonitis.

- Etilbenzeno, revestimientos de suelos y paredes, espumas aislantes, cartón, tableros de fibras, adhesivos y masillas, pinturas de limpieza, cosméticos y desodorantes.  Sus efectos son:

Por evaporación de esta sustancia a 20°C se puede alcanzar lentamente una concentración nociva en el aire, pudiendo absorberse por la inhalación del vapor, a través de la piel y por ingestión.

El contacto directo con la sustancia, provoca irritación de la piel, los ojos y el tracto respiratorio, pudiendo generar dermatitis si la exposición es prolongada o repetitiva.

Por ingestión, puede provocar neumonitis química, debido a su aspiración a través de los pulmones, e incluso afectar al sistema nervioso central.

Con respecto a su incidencia en el medio ambiente es importante señalar que se trata de un compuesto nocivo para los organismos acuáticos, por lo que se deberá controlar su exposición.

- Estireno, espumas aislantes, tableros de fibras, tableros aglomerados y contrachapados de madera, pinturas, barnices, adhesivos y masillas, materiales de limpieza, cométicos y desodorantes, materiales plásticos (PVC). Sus efectos son: No amenaza la salud humana

La mayoría de la gente está expuesta al estireno diariamente en pequeñas cantidades que pueden estar presentes en el aire, provenientes principalmente de los escapes automotrices y humo de cigarrillos, o que ocurren naturalmente en alimentos como la canela, la carne de res, granos de café, cacahuates, trigo y fresas. 

Hidrocarburos clorados:

El cloro es uno de los principales agentes destructores de la capa de ozono sus efectos generales la mayoría son cancerígenos y tóxicos, dañan el sistema inmunológico y producen problemas de infertilidad.

- Dioxinas: Gases propelentes, disolventes y decapantes; Sus efectos son:

Una de las sustancias conocidas con mayor poder tóxico; son neurotóxicas, cancerígenos e impiden el desarrollo cerebral. 

- Clorobenzeno: Presente en aglomerados y contrachapados de madera, materiales de limpieza, cosméticos y desodorantes, materiales plásticos (PVC). Sus efectos son:

Depresores del sistema nervioso e irritante.

- Diclorobenzeno: Tableros aglomerados y contrachapados de madera materiales de limpieza, cosméticos y desodorantes, materiales plásticos (PVC). Sus efectos son:

Depresores del sistema nervioso e irritante.

- Hexaclorobenzeno: Gases propelentes en pulverizadores: Disolventes y decapantes. Sus efectos son:

Tóxico dérmico, infertilidad femenina, depresor del sistema nervioso.

- Diclorometano: Limpiadores de metales, líquidos correctores, decapantes, pulidores, aerosoles, materiales de limpieza. Sus efectos son:

Depresor del sistema nervioso e irritante; fatiga, somnolencia y debilidad.

MATERIAS PRIMAS

Para la obtención de los polímeros de síntesis, se utilizan los recursos fósiles. De ellos es el petróleo la materia prima base para la obtención de los plásticos, como consecuencia de la facilidad de extracción del mismo y del desarrollo alcanzado por la tecnología para transformarlo en derivados.

El petróleo es un combustible que se encuentran en la corteza terrestre de la Tierra. Se extrae mediante perforación del subsuelo. Estos combustibles se utilizan para producir calor y se les llama combustibles fósiles porque se formaron hace millones de años a partir de la estratificación y compactación de organismos vivos que se fosilizaron bajo el suelo.

PROPUESTAS PARA REFORMAR EL CONSUMO

 “Plásticos termoestables reciclables” es una de las 10 tecnologías emergentes para 2015 señalados por el Meta- Consejo del Foro Económico Mundial sobre Tecnologías Emergentes.

Los plásticos se dividen en termoplásticos y termoestables. El primero puede calentarse y dársele forma muchas veces, y se encuentra en todas partes en el mundo moderno, desde juguetes para niños hasta asientos de inodoros. Ya que pueden derretirse y dárseles nueva forma, los termoplásticos generalmente son reciclables. Los plásticos termoestables solo pueden calentarse y dársele forma una vez, ya que después de esos cambios moleculares, quedan “curados” y retienen su forma y resistencia incluso bajo calor y presión intensos.

Debido a su resistencia, los plásticos termoestables son una parte vital de nuestro mundo moderno y se utilizan en todo, desde teléfonos móviles y placas de circuitos, hasta en la industria aeroespacial. Pero las mismas características que los hacen esenciales en la fabricación moderna también los hacen imposibles de reciclar. Como consecuencia, la mayoría de los polímeros termoestables terminan en el vertedero. Debido al objetivo principal de la sustentabilidad, ha existido una necesidad urgente de reciclar los plásticos termoestables.

En 2014, se realizaron avances críticos en esta área, con la publicación de un estudio emblemático en la revista Science, donde se anunció el descubrimiento de nuevos tipos de polímeros termoestables reciclables. Llamados poli(hexahidrotriazina)s, o PHT, estos plásticos pueden disolverse en un ácido fuerte que separa las cadenas de polímeros en monómeros que pueden reutilizarse en nuevos productos. Como los termoestables no reciclables tradicionales, estas nuevas estructuras son rígidas, resistentes al calor y duras, con las mismas posibles aplicaciones que sus antecesores no reciclables.

Si bien ningún reciclaje es 100 % eficaz, esta innovación, si se implementa por completo, debería acelerar el movimiento hacia una economía circular con una gran reducción del residuo plástico en vertederos. Se espera que los polímeros termoestables reciclables reemplacen a los termoestables no reciclables en cinco años, y que para 2025 se encuentren en todas partes en los nuevos productos fabricados.

Ante el hecho de que los plásticos termoestables solo pueden calentarse y dársele forma una vez, las propuestas de reciclaje quedan limitadas, de manera que el principal uso que se le podrá dar después de su uso inicial podrá ser la generación de energía.

De esta manera proponemos la existencia de un contenedor específico para desechar los objetos compuestos con materiales plásticos termoestables de manera que los ciudadanos podamos depositar en ellos aquellos artículos deteriorados que son imposibles de reutilizar o reciclar. De esta manera, el Estado interviene en el proceso de reciclaje, creando unos depósitos donde finalmente dejar los objetos para su posterior empleo como material energético.

Por otra parte, como alumnas de diseño de moda, queremos presentar algunas propuestas para la reutilización de dichos materiales.

-  Algunos de los objetos compuestos por plásticos termoestables son los discos o CDs. Nuestra propuesta consiste en la reutilización de éstos para crear complementos como  tocados, colgantes, o elementos decorativos.

-  Vasos y platos de plástico empleados como pequeños maceteros.

- De las prendas textiles que estén deterioradas, se pueden separar botones y ser donados a mercerías o compensados económicamente.

- Y en general, muchos de los materiales termoestables pueden ser utilizados en las escuelas de arte donde se reutilizarían para crear piezas artísticas.