caracterización de plásticos
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Práctica 4- Caracterización de Plásticos
Jaime Martínez Verdú Máster TIT 2
Ensayo de Materiales
1. INTRODUCCIÓN Todo análisis de un plástico empieza con ensayos preliminares. Además de
observar características tales como el comportamiento en solubilidad, y densidad, es muy importante el calentamiento de un tubo de combustión (ensayo de pirolisis) y en la llama (ensayo a la llama).
La inclusión de temas vinculados a la caracterización de materiales plásticos en los niveles de superiores de ingeniería incrementa las nociones y competencias de un ingeniero, porque adquieren conocimientos de utilidad para posteriormente puedan ejercerlos profesionalmente. Al mismo tiempo se trabajan conceptos y procedimientos de química.
Los enfoques y las orientaciones del profesorado harán que esta actividad experimental se enriquezca y que el alumnado haga aprendizajes más interesantes, tanto para los que no van a seguir en la senda de la investigación, como para los que van a continuar con este tipo de estudios.
La identificación de los plásticos nos lleva a trabajar procedimientos y conceptos entrelazados, aunque deben de planificarse. El reconocimiento de los plásticos, su variedad y las propiedades que los identifican es un conocimiento útil, por su uso tan frecuente en múltiples aplicaciones.
Polímeros naturales
Práctica 4- Caracterización de Plásticos
Jaime Martínez Verdú Máster TIT 3
Ensayo de Materiales
Termoplásticos
Práctica 4- Caracterización de Plásticos
Jaime Martínez Verdú Máster TIT 4
Ensayo de Materiales
Termoestables
Elastómeros
Práctica 4- Caracterización de Plásticos
Jaime Martínez Verdú Máster TIT 5
Ensayo de Materiales
Tabla de Identificación de Materiales plásticos (reciclaje) y sus usos más comunes
Los llamados materiales plásticos corresponden en realidad a un gran número de productos muy diferentes, tanto por sus materias primas como por sus procesos de fabricación y usos. Por ello, para facilitar la identificación de cada polímero, y también para ayudar a su clasificación para poder implementar sistemas de reciclado, se ha instituido el Código Internacional SPI, que permite identificar con facilidad de que material específicamente esta hecho un objeto de plástico. El Proceso de reciclado y el producto que se obtenga dependerá del tipo de plástico que se recicle. No obstante, en los casos que no seamos capaces de reconocer el plástico por su número, será necesario seguir el procedimiento detallado en esta práctica.
Código Siglas Nombre Usos
PET
Tereftalato de
Polietileno
Envases de bebidas gaseosas,
jugos, jarabes, aceites comestibles,
bandejas, artículos de farmacia,
medicamentos. etc.
PEAD (HDPE)
Polietileno de alta
densidad
Envases de leche, detergentes,
champú, baldes, bolsas, tanques de
agua, cajones para pescado, etc.
PVC Polocloruro de vinilo
Tuberías de agua, desagües,
aceites, mangueras, cables, usos
médicos como catéteres, bolsas de
sangre, etc.
PEBD (LDPE)
Polietileno de baja
densidad Bolsas para residuos, usos
agrícolas, etc.
PP Polipropileno
Envases de alimentos, industria
automotriz, artículos de bazar y
menaje, bolsas de uso agrícola y
cereales, tuberías de agua caliente,
films para protección de alimentos,
pañales descartables, etc.
PS poliestireno
Envases de alimentos congelados,
aislante para heladeras, juguetes,
rellenos, etc.
Otros
Resinas epoxídicas Resinas Fenólicas Resinas Amídicas
Poliuretano
Adhesivos e industria plástica. Industria de la madera y la carpintería. Elementos moldeados como enchufes, asas de recipientes, etc. Espuma de colchones, rellenos de tapicería, etc.
Práctica 4- Caracterización de Plásticos
Jaime Martínez Verdú Máster TIT 6
Ensayo de Materiales
2. RESULTADOS EXPERIMENTALES Esta práctica consta de varios ensayos, la realización de uno de ellos, en la
mayoría de los casos, nos permitirá identificar el material plástico ensayado. Por lo que se hace necesario realizar varios ensayos y aunar la información obtenida en ellos. Los ensayos a realizar son los siguientes:
Densidad.
Solubilidad.
Comportamiento a la llama.
Densidad Uno de los procedimientos es comprobar el comportamiento de nuestros
plásticos patrón ante la inmersión de los mismos en diferentes disolventes. En la tabla que se detalla a continuación se indica con un NO cuando el material plástico tiene una densidad mayor que el disolvente y, por lo tanto, no flota. Para el caso contrario utilizamos un Si para indicar que el plástico flota en el disolvente.
Solubilidad Una vez comprobado el valor de flotabilidad para los diversos plásticos
patrón ha de esperarse un tiempo para poder verificar si se produce una reacción entre el disolvente empleado y el plástico.
Comportamiento a la llama Primeramente, se procedió a acercar una muestra de material,
preferentemente de pequeño espesor al borde de la llama; de modo que se quemase directamente. La muestra se calentó lentamente. Evidentemente, si la llama fuera grande, la descomposición sería demasiado rápida y no se podría observar bien los diversos aspectos de la combustión. En los casos en los que la llama no inflamó inmediatamente, se mantuvo aproximadamente 10s en la llama. Se anotaron los datos sobre: facilidad de ignición, autoextinción de la llama, color de la llama, desprendimiento de algún olor, la presencia de humos,...
Fue necesario precisar los siguientes aspectos:
1. En los casos en los que la muestra no se inflamó en absoluto.
La muestra sufrió una deformación lenta.
La muestra no sufrió deformación ninguna. 2. En los casos en los que la muestra ardió dentro de la llama
La muestra se extinguió al separarla de la llama.
La muestra siguió ardiendo después de alejarla de la llama.
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Práctica 4- Caracterización de Plásticos
Jaime Martínez Verdú Máster TIT 8
Ensayo de Materiales
Densidad
PP PVC PTFE ABS PET PE PS PMMA
Hexano 0.66 NO NO NO NO NO NO NO NO
Acetona 0.79 NO NO NO NO NO NO NO NO
Tolueno 0.87 NO NO NO NO NO NO NO NO
DMF 0,95 SI NO NO NO NO SI NO NO
Dioxano 1.032 SI NO NO NO NO SI NO NO
Cloroformo 1.47 SI NO NO SI NO SI SI SI
Solubilidad
PP PVC PTFE ABS PET PE PS PMMA
Hexano 0.66 NO NO NO NO NO NO NO NO
Acetona 0.79 NO NO NO SI NO NO NO SI
Tolueno 0.87 NO NO NO NO NO NO SI NO
DMF 0,95 NO SI NO SI NO NO NO SI
Dioxano 1.032 NO NO NO SI NO NO NO SI
Cloroformo 1.47 NO NO NO SI NO NO SI SI
Resultados de los productos incógnitas:
X (teclado) Y 8VASO CAFÉ) Z 8funda cable) vaso bueno
Hexano 0.66 NO NO NO NO
Acetona 0.79 NO NO NO NO
Tolueno 0.87 NO NO NO NO
DMF 0,95 NO NO NO SI
Dioxano 1.032 NO NO NO SI
Cloroformo 1.47 SI SI NO SI
Hexano 0.66 NO NO NO NO
Acetona 0.79 SI NO SI NO
Tolueno 0.87 NO SI SI NO
DMF 0,95 SI SI SI NO
Dioxano 1.032 SI SI NO NO
Cloroformo 1.47 SI SI NO NO
Arde fácilmente Si Si, suave Si No
Color de la llama Amarilla brillante Amarilla brillante Amarilla Amarilla
Combustibilidad Si Si Llama exting. Si
Cantidad de humos Negros con hollín Negros con hollín Negro Sin humo
Tipo de fusión Funde Funde poco Se ablanda Funde rápido
olor Salsa Dulce A cera
pH Básico Neutro Ácido Neutro
ABS PS PVC PP
Práctica 4- Caracterización de Plásticos
Jaime Martínez Verdú Máster TIT 9
Ensayo de Materiales
Tabla de contenidos 1. INTRODUCCIÓN ............................................................................................... 2
Polímeros naturales ................................................................................... 2
Termoplásticos .......................................................................................... 3
Termoestables ........................................................................................... 4
Elastómeros ............................................................................................... 4
Tabla de Identificación de Materiales plásticos (reciclaje) y sus usos más comunes ............................................................................................................... 5
2. RESULTADOS EXPERIMENTALES ...................................................................... 6
Densidad ................................................................................................... 6
Solubilidad ................................................................................................ 6
Comportamiento a la llama ........................................................................ 6
Densidad ................................................................................................... 8
Solubilidad ................................................................................................ 8
Tabla de contenidos ................................................................................................. 9