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ID32A – Ciencia de los Materiales Semestre 2008-3

Actividad Complementaria 1: Propiedades de los plásticos

Integrante: Álvaro Contente Profesor: Eduardo Donoso Auxiliar: Wilson Carrasco Fecha: 30 de Diciembre de 2008

1. Resumen
El objetivo de esta actividad es demostrar que cuando ciertos plásticos se calientan, se ablandan y pueden recuperar su forma original. Para esto se realiza unexperimento donde se calienta en una olla con agua a más de 100°C un vaso de plástico de yogurt. La fabricación de estos envases se hace a partir de un disco de plástico el cual se calienta y se le da forma mediante pistones. El experimento concluye que el calor hace que este tipo de plástico recupere su forma original.

2. Introducción
¿Qué son los polímeros? Son moléculas orgánicas gigantesen cadena, con pesos moleculares desde 10000 hasta 1000000g/mol. La polimerización es el proceso mediante el cual moléculas pequeñas se unen para crear estas moléculas gigantes. Los polímeros comerciales o estándar son materiales ligeros resistentes a la corrosión, de baja resistencia y rigidez, y no son adecuados para uso a temperaturas altas. Sin embargo son económicos y fácilmente conformables.Los polímeros ingenieriles están diseñados para tener mayor resistencia o rendimiento a altas temperaturas. Los polímeros se pueden clasificar de varias formas; según la manera en que las moléculas son sintetizadas, en función de su estructura molecular, o por su familia química, sin embargo el método más usado es en función de su comportamiento mecánico y térmico. Según esta clasificación setienen tres clases (figura 2-1).
Figura 2-1

En este caso interesan los polímeros termoplásticos, los cuales se componen de largas cadenas producidas al unir moléculas pequeñas o monómeros. Típicamente se comportan de manera plástica y dúctil. Al ser calentados a temperaturas elevadas, se ablandan y se conforman por flujo viscoso, los polímeros termoplásticos se pueden reciclar con facilidad.Estructuras representativas: Todos los polímeros tienen una estructura tridimensional compleja, que es difícil de describir gráficamente. La siguiente figura muestra tres formas con las cuales se puede representar un segmento de polietileno, el más sencillo de los polímeros.

Figura 2-2: a.- Modelo sólido tridimensional, b.- modelo espacial tridimensional, c.- modelo bidimensional simple.

¿Dequé tipo de polímero es el vaso? De poliestireno. Es un polímero termoplástico que se obtiene de la polimerización del estireno. Existen cuatro tipos principales: el PS cristal, que es transparente, rígido y quebradizo; el poliestireno de alto impacto, resistente y opaco, el poliestireno expandido, muy ligero, y el poliestireno extrusionado, similar al expandido pero más denso e impermeable. Lasaplicaciones principales del PS de alto impacto (o choque) y el PS cristal son la fabricación de envases mediante extrusión-termoformado, y de objetos diversos mediante moldeo por inyección. Las formas expandida y extruida se emplean principalmente como aislantes térmicos en construcción. Los vasos de yogurt usualmente se fabrican mediante extrusión - termoformado de poliestireno de alto impacto(HIPS, High Impact Polystyrene, siglas en inglés). Éste es PS cristal al cual para mejorar su resistencia mecánica, se le añade en la polimerización hasta un 14% de caucho (casi siempre polibutadieno). Es más fuerte, no quebradizo y capaz de soportar impactos más violentos sin romperse. Su inconveniente principal es su opacidad, si bien algunos fabricantes venden grados especiales de poliestirenochoque translúcido.

Figura 2-3: Estructura química del poliestireno.

3. Procedimiento
El procedimiento seguido en la realización del experimento es el siguiente; se prepara una olla con 1 litro de agua y 25 gramos de sal, la cual se pone al fuego hasta hervir. Se le retira al envase de yogurt plástico la etiqueta para dejarlo limpio. Se coloca el envase en el agua hirviendo y se deja en...
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