Los polimeros polivinilo y celuloide se obtienen

Composición del plástico

Los plásticos son un grupo de materiales, sintéticos o naturales, que pueden ser moldeados cuando están blandos y luego endurecidos para conservar la forma dada. Los plásticos son polímeros. Un polímero es una sustancia formada por muchas unidades repetitivas. La palabra polímero proviene de dos palabras griegas: poly, que significa muchos, y meros, que significa partes o unidades. Un polímero puede considerarse como una cadena en la que cada eslabón es el “mer” o monómero (unidad individual). La cadena se forma uniendo, o polimerizando, al menos 1.000 eslabones. La polimerización puede demostrarse haciendo una cadena con clips o uniendo muchas tiras de papel para formar una guirnalda de papel.

Los polímeros naturales, como la celulosa y el látex, se modificaron químicamente por primera vez en el siglo XIX para formar celuloide y caucho vulcanizado. El primer polímero totalmente sintético, la baquelita, se produjo en 1907. La primera fibra semisintética, el rayón, se desarrolló a partir de la celulosa en 1911. Sin embargo, no fue hasta la interrupción global causada por la Segunda Guerra Mundial, cuando las fuentes naturales de látex, lana, seda y otros materiales se volvieron difíciles de obtener, que los sintéticos se produjeron en masa. El caucho sintético era necesario para los neumáticos, y el nylon para sustituir a la seda en los paracaídas. Hoy en día, los polímeros sintéticos en forma de plásticos son de amplio uso, y la industria del plástico es una de las que más crece en Estados Unidos y en todo el mundo. La industria produce aproximadamente 150 kilogramos de polímeros por persona al año en Estados Unidos.

De qué está hecho el plástico

Fig. 2. Los plásticos y el caucho son químicamente similares en sus estructuras; incluso pueden fabricarse a partir del mismo material de partida, llamado monómero. Este diagrama muestra la polimerización del etileno (1) para formar el plástico polietileno (polythene). El mismo monómero reacciona con dióxido de azufre (2) y cloro (3) para producir el caucho sintético llamado Hypalon. El caucho natural está compuesto por moléculas poliméricas de cadena larga similares. Estas moléculas se deslizan unas sobre otras cuando el caucho se estira y vuelven a su estado anterior cuando se libera la tensión, lo que confiere a ambos tipos de caucho su elasticidad.

Figura 3. La fabricación de plásticos se caracteriza por la producción de poliestireno. El producto químico que se polimeriza es el estireno, obtenido de la industria petrolera. Primero se polimeriza parcialmente (A), con la ayuda de un catalizador, en tanques agitados (1). A continuación, el material pasa del tanque a un gran reactor (2) refrigerado por un serpentín de agua para controlar el calor desprendido por la reacción de polimerización.

En el fondo del reactor, la temperatura es de 200°C y casi todo el estireno se ha polimerizado en un plástico caliente y líquido. Un extrusor (3) lo introduce en un baño de agua (4) que lo enfría hasta convertirlo en un sólido duro. A continuación, el plástico puede mecanizarse en pequeñas virutas (5) listas para su transporte. Los productos se fabrican (B) a partir de las virutas de plástico (6) forzando el material fundido, con un extrusor calentado (7), en una matriz o molde (8). El poliestireno se utiliza para muchos artículos domésticos.

Qué es realmente el plástico

El plástico puede ser “sintético” o “de base biológica”. Los plásticos sintéticos se derivan del petróleo, el gas natural o el carbón. Mientras que los plásticos de base biológica proceden de productos renovables como carbohidratos, almidón, grasas y aceites vegetales, bacterias y otras sustancias biológicas.

La gran mayoría de los plásticos que se utilizan hoy en día son sintéticos debido a la facilidad de los métodos de fabricación que implica el procesamiento del petróleo crudo. Sin embargo, la creciente demanda de las limitadas reservas de petróleo está impulsando la necesidad de nuevos plásticos a partir de recursos renovables, como la biomasa de desecho o los productos de desecho animal de la industria.

En Europa, sólo una pequeña proporción (entre el 4 y el 6%) de nuestras reservas de petróleo y gas se destina a la producción de plásticos, y el resto se utiliza para el transporte, la electricidad, la calefacción y otras aplicaciones (Ref)

2. El proceso de refinado transforma el petróleo crudo en diferentes productos petrolíferos, que se convierten en productos químicos útiles, incluidos los “monómeros” (una molécula que constituye los componentes básicos de los polímeros). En el proceso de refinado, el petróleo crudo se calienta en un horno y luego se envía a la unidad de destilación, donde el crudo pesado se separa en componentes más ligeros llamados fracciones. Una de ellas, llamada nafta, es el compuesto crucial para fabricar una gran cantidad de plástico. Sin embargo, existen otros medios, como el uso de gas.

Propiedades de los polímeros

Aunque no te des cuenta, los polímeros están a nuestro alrededor: no sólo en nuestros juguetes, ropa y multitud de productos de plástico, sino en las cosas que comemos, e incluso en nuestro cuerpo. Pero, ¿qué son exactamente los polímeros? ¿Son lo mismo que los plásticos? ¿Cómo se fabrican? ¿Y qué tienen que ver con los clips?

Digamos que te sientes creativo y decides hacer un patrón (uno plateado, uno rojo, uno plateado) que luego repites en una larga cadena. Puede que decidas tener algunos clips adicionales que salgan de la cadena principal. O puedes pensar que un clip para colgar en la pared sería una gran idea (seamos sinceros, ¿a quién no le gustaría?) y unir varias cadenas en sentido transversal para formar una red en forma de tapete.

Al igual que los clips, los monómeros son capaces de unirse en largas cadenas. Estas cadenas pueden ser lineales, ramificadas o en red. Cuando se hace una cadena de sujetapapeles, es el hilo de los clips unidos el que mantiene unida la creación. Los monómeros se unen para formar cadenas de polímeros formando enlaces covalentes, es decir, compartiendo electrones. Otros enlaces mantienen unidos los grupos de cadenas para formar un material polimérico.

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