Ingenieria De Materiales

Investigación: Tema 5

Insumos modificadores de las propiedades de los materiales poliméricos

Algunas de las razones por las que se incluyen: aditivos, cargas y refuerzos, en los polímeros utilizados como materia prima; son para modificar a éstos con relación a su: densidad, costo, coeficiente de expansión, inflamabilidad, conductividad térmica y eléctrica, propiedades mecánicas (resistenciaal impacto, a la tensión, a la tracción, etc.), resistencia a los disolventes químicos, o para conseguir un color, olor, o un acabado de superficie, entre otras intenciones:

Aditivos

Sustancias químicas que se añaden a los polímeros para que éstos realicen una determinada función. Investigar los siguientes conceptos de acuerdo a cada una de las categorías de aditivos:

Antioxidantes¿Cuál es la finalidad de utilizar antioxidantes?
Un antioxidante es una molécula capaz de retardar o prevenir la oxidación de otras moléculas. La oxidación es una reacción química de transferencia de electrones de una sustancia a un agente oxidante. Las reacciones de oxidación pueden producir radicales libres que comienzan reacciones en cadena que dañan las células. Los antioxidantes terminan estasreacciones quitando intermedios del radical libre e inhiben otras reacciones de oxidación oxidándose ellos mismos. Debido a esto es que los antioxidantes son a menudo agentes reductores tales como tioles o polifenoles.

¿En qué consiste la reacción de oxidación de un polímero?
Estos aditivos ayudan a inhibir o retardar el mecanismo de oxidación - degradación de los polímeros, que se producedurante su fabricación o transformación.
Durante la polimerización para la producción de plásticos intervienen iniciadores y catalizadores; estos pueden no ser eliminados completamente en la etapa de purificación del polímero, por lo que las impurezas originan que se inicie la oxidación.
Esto es debido a que los radicales libres presentes poseen afinidad con el oxígeno del catalizador o iniciadory atraen hidrógeno produciendo hiperóxidos inestables, los cuales pueden reaccionar en cadena con el polímero, reacción que no se detiene hasta que se produce un grupo inerte.
En la transformación del polímero, las temperaturas de procesamiento y la velocidad de producción elevadas son condiciones propicias para la degradación del material.
Por cualquiera de las causas anteriores, cuando unpolímero se degrada presenta:
Decoloración o amarillamiento
Pérdida de propiedades mecánicas
Rigidez
Pérdida de peso
Los antioxidantes son utilizados por los productores de materiales plásticos que fabrican grados comerciales para aplicaciones específicas. Estos se usan generalmente en Poliolefinas y Poliestireno.
Agentes antiestáticos

¿Cómo actúa un agente antiestático?
Se conecta a unafuente de tierra (como la parte metálica) para mantener libre de electricidad estática. Se utiliza para realizar la descarga de la electricidad estática de nuestro material a tierra y quede descargado de esa nociva "carga" que puede afectar algun dispositivo por la estática.
¿Por qué una superficie húmeda es mejor conductora de las cargas eléctricas?
Porque la electricidad se transportarápidamente y sin tanta oposición por medio de los electrolitos contenidos en la humedad, los cuáles son conductores de electricidad.
Colorantes

¿Qué significa un concentrado de color o “máster batch”?
Los concentrados de color son polímeros altamente cargados con pigmento, colorantes, ceras dispersantes y otros aditivos que sirven para colorear un plástico. Son la forma más económica de colorear unplástico, mas no la única. Otras formas de obtener partes moldeadas o extruídas son:
Plástico precoloreado
Mezclar con pigmento en polvo o líquido
En el caso de PET se pueden utilizar microperlas (las microperlas para PET son más económicas que el concentrado de color).
Las empresas de mayor tecnología logran concentrar entre un 50 a un 80% de pigmento en un concentrado.
¿Cuál es la ventaja...