Propiedades de un termoplástico

Escrito por stan aberdeen
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Los termoplásticos se definen como polímeros que se pueden fundir o refundir para diferentes usos de forma casi infinita. En una escala molecular, las cadenas de polímeros se mantienen unidas mediante enlaces no covalentes débiles. Las cadenas afectan a gran escala y por sí mismas a las propiedades físicas, debido a la variedad de los promedios basados en el número y en el peso en una muestra. Las curvas tensión-deformación de un termoplástico poseen un descenso distintivo que corresponde a la formación de cuello física en respuesta a un determinado rango de tensión. Entre los termoplásticos comunes se incluyen el acrílico (PMMA) y el polifenileno sulfido (PPS).

Ejemplo de producto: polifenileno sulfido (PPS)

Propiedades de un termoplástico

A temperaturas bajas, los termoplásticos son frágiles (vidriosos). Al aplicar calor, los termoplásticos se vuelven blandos y maleables, especialmente cuando se alcanza la temperatura de transición vítrea. Si se sigue aplicando calor de forma gradual, un termoplástico se transformará en un líquido viscoso. En ese punto, el plástico se puede moldear confiriéndole una nueva forma para su reutilización. Los termoplásticos son, así, fácilmente reciclables.

Las propiedades termoplásticas se explican por su estructura molecular. Las cadenas largas se mantienen unidas por fuerzas intermoleculares débiles (fuerzas van-der-Waals), que se vencen gradualmente con calor. Esto tiene como resultado una flexibilidad gradual y que el polímero se convierta en líquido con el aumento de la temperatura. La estructura polimérica permanece separada e inerte. Los termoplásticos normalmente se sintetizan añadiendo reacciones en las que los monómeros se enlazan continuamente a una cadena para formar progresivamente una estructura polimérica más larga.

Las cadenas de polímeros termoplásticos no son unidades monótonas de carbono e hidrógeno. Una muestra está formada por cadenas de diferentes estructuras, con dos números que reflejan la distribución de la longitud de la cadena: el peso molecular promedio en número (Mn) y el peso molecular promedio en peso (Mw). El peso molecular promedio en peso siempre será mayor que el Mn, aunque la proporción de ambos (polidiversidad) se puede aproximar si se produce con mucho cuidado. Una cadena de polímeros se construye en series simples (un único monómero), en bloques o en patrones alternos de diferentes monómeros. Las cadenas también pueden poseer diferentes monómeros a lo largo de su estructura en una distribución estadística/semialeatoria.

Los termoplásticos poseen una curva tensión-deformación distintiva. Una curva ascendente suave alcanza su nivel máximo y luego desciende hasta cierto punto. Este descenso está correlacionado con el proceso de formación de cuello. La mecánica de la formación de cuello en los termoplásticos es tal que, en un dominio limitado, una tensión aplicada en aumento realmente disminuye la deformación del material. Siempre y cuando se aplique una tensión, la deformación del material volverá a aumentar (con una subida en la curva) hasta que la tensión sea la suficiente como para romper o "partir" la muestra que se ha obtenido.

Numerosas sustancias comunes son termoplásticos y entre ellos podemos encontrar el acrílico (polimetilmetacrilato, PMMA). Mediante inteligentes técnicas de síntesis, ese termoplástico posee una transparencia, una resistencia a la corrosión y una resistencia a los impactos excepcional. El acrílico mantiene estas propiedades a una termperatura y humedad extremas. Aunque no es tan resistente a los rayones como el vidrio tradicional, el acrílico, combinado con acabados y aditivos especialmente diseñados, se convierte en una alternativa ligera, segura y reciclable en comparación con el vidrio.

Una propiedad general de un termoplástico es la resistencia sin un peso excesivo. El polifenileno sulfido (PPS) posee esta propiedad. A diferencia del acrílico, no es una sustancia transparente a temperatura ambiente, y posee diferentes aplicaciones. El PPS termoplástico se utiliza, entre otros, como material para fabricar los tubos de los interiores de los aviones. A pesar de carecer de la microestructura red-cadena característica de los plásticos termofraguantes, el PPS contiene enlaces covalentes basados en azufre entre cadenas que lo convierten en un material resistente al fuego y a las temperaturas extremas.

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