CLASIFICACIÓN

GENERAL DE LOS
MATERIALES
POLIMÉRICOS

TRANSFORMACIÓN DE POLÍMEROS I

DOCENTE: ING. MARLON QUINDE, MSC

 CLASIFICACIÓN DE POLÍMEROS
MATERIALES DE INGENIERÍA
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POLÍMEROS COMERCIALES
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CONCEPTOS BÁSICOS
Polímero: Molécula de gran tamaño (macromolécula) debido a la unión de
moléculas pequeñas (monómero) que se repiten (polimerización) formando
cadenas de enlaces covalentes.

Elementos de distintas estructuras y naturaleza con diferentes propiedades y

características, permiten ser moldeados en diferentes formas para una infinidad
de aplicaciones en diferentes rangos de temperatura por medio de extrusión,
moldeo, soplado, etc.
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CARACTERÍSTICAS
Se conforman fácilmente por moldeo
Para que sean reutilizables y con un nivel aceptable de calidad, hay que añadir
“aditivos” auxiliares para la mejora de las propiedades.
Baja resistencia a la tracción
Uso limitado en función de la temperatura (300ºC, 530ºC)
Gran coeficiente de dilatación térmica
Gran capacidad de deformación plástica.
Compatibles con el tejido humano.
Algunos son difíciles de reciclar
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POLÍMEROS
Según su origen
Naturales Sintéticos Semisintéticos
Según su aplicación
Plásticos Fibras Adhesivos Recubrimientos Espumas
Termoplásticos
Según su función
Termoestables
mecánica y térmica
Elastómeros
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CLASIFICACIÓN SEGÚN SU ORIGEN
Naturales: origen natural derivados de plantas y animales por ejemplo celulosas,
almidones, proteínas, caucho natural, acido nucleico, aminoácidos etc.

Sintéticos: obtenidos industrialmente (por procesos de polimerización controlados)

a partir de monómeros y por vía puramente sintética a partir de sustancias de bajo
peso molecular como caucho, material de fibra, etc.

Semisintéticos: obtenidos por la transformación de polímeros naturales por

ejemplo: caucho vulcanizado, nitrocelulosa, sin que se destruya su
macromolécula, como la seda artificial se obtiene de la celulosa
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CLASIFICACIÓN SEGÚN SU APLICACIÓN
Plásticos. Se deforman reversiblemente con aplicaciones de uso general, algunos
son rígidos, quebradizos y otros flexibles; pueden ser termoplásticos o
termoendurecibles, deben fabricarse por debajo de la temperatura de transición
vítrea y por debajo de su temperatura de fusión.

• Fáciles de trabajar y moldear.

• Bajo coste de producción.
• Buenos aislantes eléctricos.
• Buenos aislantes térmicos.
• Resistentes a la corrosión.
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CLASIFICACIÓN SEGÚN SU APLICACIÓN
Fibras: polímeros elásticos pero muy poco extensibles, confección de telas, se
emplean en materiales compuestos, deben tener un conjunto de propiedades
físicas y químicas, alta resistencia a la tracción rango de temperatura
relativamente amplio, alto modulo de elasticidad así como resistencia a la
abrasión, deben mostrar estabilidad química a amplia variedad de ambientes
incluyendo ácidos, bases, blanqueadores, solventes y luz del sol.
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CLASIFICACIÓN SEGÚN SU APLICACIÓN
Adhesivos: Sustancias utilizadas para unir superficies adherentes, tienen dos
mecanismos de unión mecánicos y químicos. En el mecanismo mecánico hay la
penetración real del pegamento en poros superficiales y grietas. El mecanismo
químico implica fuerzas intermoleculares entre el adhesivo y el adherente cuyas
fuerzas pueden ser covalentes y/ de Vander Waals. Actualmente se utilizan
adhesivos naturales como: pegamento animal, caseína, almidón y colofonia. Otros
adhesivos de origen sintético son poliuretanos y polisiloxanos (siliconas).
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CLASIFICACIÓN SEGÚN SU APLICACIÓN
Juntas Adhesivas: Se encuentran en un gran numero de aplicaciones
especialmente en la industria aeroespacial, automotriz ,construcción en envases y
algunos electrodomésticos, ofrecen muchas ventajas sobre tecnología de unión
ejemplo remachado, atornillado y soldadura. Sin embargo estos adhesivos están
limitados en articulaciones sometidas a alta temperatura. Los autoadhesivos son
otro grupo especial sensibles a la presión, se encuentran en cintas adhesivas,
sellos y etiquetas. Los polímeros utilizados para adhesivos sensibles a la presión
son los polímeros de bloque estirénicos y el caucho natural.
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CLASIFICACIÓN SEGÚN SU APLICACIÓN
Recubrimientos: líquidos que se adhieren a otra superficie de algún otro material
para otorgarle una nueva propiedad. tiene las siguientes funciones:
1. Proteger el elemento del medio ambiente
2. Mejora la apariencia
3. Para proporcionar aislamiento eléctrico
Pinturas, barniz, esmaltes, laca, látex.
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CLASIFICACIÓN SEGÚN SU APLICACIÓN
Espumas: contienen un porcentaje de volumen relativamente alto de pequeños
poros y burbujas de gas atrapadas, poliuretano, caucho, poliestireno y poli (cloruro
de vinilo). Las espumas se utilizan comúnmente como cojines en automóviles y
muebles así como en el envasado y aislamiento térmico. El proceso de formación
de espuma se lleva a cabo incorporando en el lote de material un agente de
soplado que, tras el calentamiento, se descompone con la liberación de un gas y
forma burbujas y poros que permanecen en el sólido mientras se enfría.
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CLASIFICACIÓN FUNCIÓN MECÁNICA Y TÉRMICA
Termoplástico: Se componen de moléculas lineales largas, que pueden tener o
no cadenas laterales. Al calentarse las cadenas individuales se deslizan y
producen un flujo plástico. Por lo tanto se pueden derretir y moldear por
calentamiento y enfriamiento, lo que permite reciclar este tipo de materiales
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CLASIFICACIÓN FUNCIÓN MECÁNICA Y TÉRMICA
Termoplástico: materiales ligeros resistentes a la corrosión, de baja resistencia y
rigidez, y no son adecuados para uso a temperaturas altas. Sin embargo, son
relativamente económicos y fácilmente conformables en una diversidad de formas,
desde bolsas de plástico a tinas de baño.

• Poliolefinas
• Estirenos
• Vinílicos
• Acrílicos
• Celulósicos
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CLASIFICACIÓN FUNCIÓN MECÁNICA Y TÉRMICA
Poliolefinas. parcialmente cristalinos del grupo de los plásticos estándar, PE y el
PP, representan la mitad de todo el volumen de producción de los plásticos. Junto
a su baja densidad, estabilidad química, baja absorción de agua y unas buenas
propiedades de aislamiento eléctrico. Buena resistencia al desgaste. Elevada
resistencia a la corrosión. Elevada amortiguación de vibraciones. Antiadhesivas

• PE de ultrabaja densidad 0,80-0,915 g/cc

• PE de baja densidad 0,910-0,925 g/cc (LDPE)
• PE de media densidad 0,926-0,940 g/cc o PE lineal de baja densidad
(LLDPE)
• PE de alta densidad 0,941-0,925 g/cc (HDPE)
• PE de ultra alta densidad (UHMWPE)
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CLASIFICACIÓN FUNCIÓN MECÁNICA Y TÉRMICA

Polietileno (PE): Termoplástico más usado. Los productos van desde materiales
de construcción y aislantes eléctricos hasta material de empaque. Es barato y
puede moldearse a casi cualquier forma, extruírse para hacer fibras o soplarse
para formar películas delgadas. Según la tecnología que se emplee se pueden
obtener dos tipos de PE.

Polietileno de baja densidad

Polietileno de alta densidad
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CLASIFICACIÓN FUNCIÓN MECÁNICA Y TÉRMICA
Polietileno (PE): Procesos de transformación

• Extrusión: películas, cables, hilos y tuberías

• Co-extrusión: para películas y láminas multicapa
• Moldeo por inyección: elementos con variedad de formas
• Inyección y soplado: botellas de diferentes tamaños
• Extrusión y soplado: bolsas y tubos de calibre delgado
• Rotomoldeo: permite hacer depósitos y formas huecas de grandes dimensiones
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CLASIFICACIÓN FUNCIÓN MECÁNICA Y TÉRMICA
Polietileno (PE): Características y propiedades

• Al ser químicamente inerte

• Tiene un aspecto blanquecino y translúcido.
• Es resistente y flexible a temperaturas de uso.
• En estado líquido, se comporta como un fluido no newtoniano, su viscosidad
varía con la temperatura y la tensión cortante que se le aplica, por lo que ofrece
resistencia a fuerzas de gran potencia cuando está sometido a bajas
temperaturas.
• No es un buen conductor del calor ni de la electricidad
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CLASIFICACIÓN FUNCIÓN MECÁNICA Y TÉRMICA
Polietileno (PE): Tipos

PEBD - LDPE (Polietileno de Baja Densidad):

Este tipo de polietileno se utiliza para productos como bolsas de plástico de todo
tipo, envasado de alimentos y productos industriales, tuberías para riego, etc.

PEAD - HDPE (Polietileno de Alta Densidad)

Este tipo destaca por su mayor densidad y su dureza. Sus usos principales son
envases de alta dureza, bolsas de supermercados, aceites, tambores, tuberías
para gas, telefonía, guías de cadena y piezas mecánicas, entre otros.
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CLASIFICACIÓN FUNCIÓN MECÁNICA Y TÉRMICA
Polietileno (PE): Usos

Bolsas de plástico de todo tipo.

Cables, hilos, tuberías.
Contenedores herméticos de uso casero.
Plástico de cocina
Biberones, juguetes, base para pañales desechables.
Envases de detergentes, champú, lejía, etc.
Láminas para envasado de alimentos, fármacos y productos agroindustriales.
Tuberías para riego.
Pomos, tubos, recubrimientos.
Piezas mecánicas, guías de cadena.
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CLASIFICACIÓN FUNCIÓN MECÁNICA Y TÉRMICA
Polipropileno (PP): Termoplástico que se obtiene por polimerización del
propileno. Los copolímeros se forman agregando etileno durante el proceso, es un
plástico rígido de alta cristalinidad y elevado punto de fusión, excelente resistencia
química y de más baja densidad. Al adicionarle distintas cargas (talco, caucho,
fibra de vidrio, etc.), se potencian sus propiedades hasta transformarlo en
un polímero de ingeniería. Es transformado en la industria por los procesos de
inyección, soplado y extrusión/ termoformado.
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CLASIFICACIÓN FUNCIÓN MECÁNICA Y TÉRMICA

Polipropileno (PP): Características y propiedades

• Como plástico o fibra, factor importante permite crear variedad de productos.

• Bajo coste con respecto a los beneficios.
• Tiene una alta resistencia química a los disolventes.
• Fácil de moldear, especialmente con calor.
• Es resistente al agua, útil para productos que requieran protección.
• Alta resistencia: flexión o fatiga tiene gran resistencia no se fractura fácilmente.
• Buena estabilidad térmica.
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CLASIFICACIÓN FUNCIÓN MECÁNICA Y TÉRMICA
Popropileno (PP): Usos

Juguetes
Vasos de plástico
Materiales de construcción
Piezas de automóvil
Recipientes para alimentos, medicinas o productos químicos
Ropa y electrodomésticos
Sacacorchos
Alfombras
Suministros para hospitales
Cubiertas
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CLASIFICACIÓN FUNCIÓN MECÁNICA Y TÉRMICA
Poliestireno (PS): Es un polímero de estireno (derivado del petróleo), cristalino y
de alto brillo. PS Alto Impacto: Es un polímero de estireno monómero con
oclusiones de Polibutadieno que le confiere alta resistencia al impacto. Ambos PS
son fácilmente moldeables a través de procesos de: Inyección,
Extrusión/Termoformado, Soplado.
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CLASIFICACIÓN FUNCIÓN MECÁNICA Y TÉRMICA
Poliestireno (PS): Tipos.

Poliestireno expandido: fabricado en forma de material espumoso, resiste a la

humedad, fabricar envases de alimentos y/o bebidas ya que no se descompone,
absorción de impacto se pueden observar en el embalaje de productos frágiles
como vidrios o electrodomésticos, además fabricación de tablas de surf.

Poliestireno extruido: fabricado en forma de material rígido, posee propiedades de

acolchado y aislamiento, es un material usado muy comúnmente en la
construcción sobretodo como un aislante de suelo, cámaras frigoríficas, etc.
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CLASIFICACIÓN FUNCIÓN MECÁNICA Y TÉRMICA
Poliestireno (PS): Características y propiedades

• Resistencia a la presión.
• Alta capacidad de amortiguación de golpes.
• Bajo peso, su densidad es de aproximadamente entre 20 a 30 kg/m3
• Posee baja conductividad térmica.
• No permite la proliferación de hongos y bacterias.
• Una gran variedad de diseños en sus piezas moldeables
• Conservación del gas en las bebidas carbonatadas.
• Resistente al agua y químicos inorgánicos.
• Aislante térmico.
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CLASIFICACIÓN FUNCIÓN MECÁNICA Y TÉRMICA
Poliestireno (PS): Usos

Electrodomésticos: no reacciona con otros materiales.

Industria automotriz: perillas, partes de las puertas, espuma para disminuir ruidos.
Dispositivos electrónicos: partes internas como decorativas.
Envasado de alimentos: aislante, económico y mantiene frescos los alimentos.
Para aislamiento: usado en paredes y techos, resistente al agua.
Campo medico: variedad de utensilios médicos.
Empaquetado: fabricación de envases y estuches, envasado de alimentos crudos.
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CLASIFICACIÓN FUNCIÓN MECÁNICA Y TÉRMICA
Policloruro de Vinilo (PVC): Dos tipos, flexible y rígido. Alta resistencia a la
abrasión y a los productos químicos. Pueden estirarse hasta 4 veces y se suele
copolimerizar con otros monómeros para modificar y mejorar la calidad de la
resina. Las resinas de PVC casi nunca se usan solas, sino que se mezclan con
diferentes aditivos.
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CLASIFICACIÓN FUNCIÓN MECÁNICA Y TÉRMICA
Policloruro de Vinilo (PVC): Tipos.

Poliestireno expandido: fabricado en forma de material espumoso, resiste a la

humedad, fabricar envases de alimentos y/o bebidas ya que no se descompone,
absorción de impacto se pueden observar en el embalaje de productos frágiles
como vidrios o electrodomésticos, además fabricación de tablas de surf.

Poliestireno extruido: fabricado en forma de material rígido, posee propiedades de

acolchado y aislamiento, es un material usado muy comúnmente en la
construcción sobretodo como un aislante de suelo, cámaras frigoríficas, etc.
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CLASIFICACIÓN FUNCIÓN MECÁNICA Y TÉRMICA
Policloruro de Vinilo (PVC): Características y propiedades

• Dureza, fuerza.
• Facilidad de procesamiento
• Resistencia al fuego, prevención de incendios
• Compatible con aditivos proporcionar color, rigidez o flexibilidad, etc.
• Excelentes propiedades de asilamiento eléctrico.
• Fuerza contra impactos y resistencia a malas condiciones climáticas.
• Resistencia a grasas, aceites y productos químicos.
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CLASIFICACIÓN FUNCIÓN MECÁNICA Y TÉRMICA
Policloruro de Vinilo (PVC): Usos

Material de construcción: perfiles de ventanas, cables eléctricos, pisos, marcos de

puertas, tuberías, accesorios.

Dispositivos Médicos: farmacéutica, contenedores médicos, bolsas para fluidos,

tubos, máscaras, guantes, botellas y jarras, sistemas de drenaje, conductos, etc.

Automotores: paneles de puertas interiores y bolsillos, revestimientos de suelos,

cableado, tiras protectoras, protección contra daños por piedras, frenos, etc.

Otras aplicaciones: juguetes, artículos de uso doméstico, suplementos de oficina,

cintas adhesivas, suelas de zapatos, transportadores, rollos de impresión,
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Reciclaje de termoplásticos:

Los productos termoplásticos pueden ser reutilizados, a través de la purificación

del material, tiende a degradarse con cada ciclo de reutilización. La separación de
los diferentes aditivos y compuestos que forman el plástico hace que el reciclaje
sea una opción difícil.
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CLASIFICACIÓN FUNCIÓN MECÁNICA Y TÉRMICA
Otros termoplásticos:

Politetrafluoroetileno (PTFE)
Polimetil metacrilato (PMMA)
Poliestireno Butadieno Estireno (SBS)
Poliésteres.
Policarbonatos.
Poliamidas.
• Kevlar
• Nomex
Poliuretano.
• Spandex
• Elastano
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CLASIFICACIÓN FUNCIÓN MECÁNICA Y TÉRMICA
Termoestables: presentan una estructura del tipo reticular a base de uniones
covalentes, con entrelazamiento transversal de cadenas producido durante la
reacción de polimerización, no pueden ser recalentados como los termoplásticos.

Las ventajas:
1 - Alta estabilidad térmica.
2 - Alta rigidez.
3 - Alta estabilidad dimensional.
4 - Resistencia a la termofluencia y deformación bajo carga.
5 - Peso ligero.
6 - Altas propiedades de aislamiento eléctrico y térmico.
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CLASIFICACIÓN FUNCIÓN MECÁNICA Y TÉRMICA
Poliéteres.
Resinas Epoxi.
Baquelita.
Aminorresinas
Melamina
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Elastomeros: Tienen una estructura intermedia en la cual se permite que ocurran
una ligera formación de enlaces cruzados entre las cadenas. Los elastómeros
tiene la capacidad de estirarse lo que le confiere estos materiales una gran
elasticidad.
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CLASIFICACIÓN FUNCIÓN MECÁNICA Y TÉRMICA

Neopreno. utilizado para fabricar trajes de baño.

Caucho. utilizado para hacer neumáticos.
Polibutadieno. versión sintética del caucho para la fabricación de neumáticos.
Thiokol,
caucho de silicona,
polietileno clorado,
caucho fluorado,
caucho acrílico,
caucho estireno-butadieno,
caucho butilo.
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PROPIEDADES DE POLÍMEROS
Polímero Tf (°C) Tg (°C)
Polietileno (LDPE) 115 -120
Polietileno (HDPE) 137 -120
Polietileno tereftalato 270 61
Policloruro de Vinilo (PVC) 175-212 87
Polipropileno 168-176 -16
Poliestireno 240 85-125
Politetrafluoroetileno (PTFE) 327 117
Polimetilmetacrilato 220 105
Nylon 6-6 265 50
Policarbonato 230 145
Poliester 255 75
Poliisopreno 30 -73
Polibutadieno 120 -90