Un termoplástico es un polímero que puede ablandarse mediante calentamiento para procesarse mediante métodos como extrusión, termoformado, moldeo por inyección y moldeo por soplado.
Los termoplásticos se endurecen una vez que se han enfriado y no pierden ni cambian sus propiedades químicas después de calentarse o enfriarse varias veces.
Termoplásticos amorfos y semicristalinos
Los termoplásticos se fabrican uniendo pequeñas moléculas, llamadas monómeros, para formar largas cadenas mediante un proceso llamado polimerización. Una sola cadena polimérica puede estar formada por miles de monómeros. Los átomos de una cadena polimérica están unidos por fuertes enlaces covalentes, mientras que las fuerzas entre las cadenas son débiles.
Según el tipo de monómero, las cadenas poliméricas pueden tener ramificaciones laterales. Si una cadena de polímero tiene solo unas pocas ramificaciones laterales cortas, entonces las cadenas pueden formar regiones cristalinas ordenadas, llamadas esferulitas.
Sin embargo, si la cadena tiene muchas ramificaciones laterales grandes, entonces no es posible que se formen regiones ordenadas y el polímero es amorfo. Ejemplos de polímeros amorfos son el poliestireno (PS), el cloruro de polivinilo (PVC) y el acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS).
Incluso para polímeros con regiones cristalinas, siempre hay algunas regiones amorfas entre los cristalitos, por lo que estos polímeros se denominan semicristalinos. Ejemplos de polímeros semicristalinos son el polietileno (PE), la poliamida (PA) y el polipropileno (PP).
Ventajas de los materiales termoplásticos
Las ventajas de los materiales termoplásticos como plásticos de ingeniería incluyen:
- Reciclable.
- Amplia gama de propiedades mecánicas.
- Peso ligero.
- Buena resistencia química.
- Procesamiento energéticamente eficiente.
A pesar de estas ventajas, también existen algunos inconvenientes relacionados principalmente con su bajo punto de fusión, ya que no son adecuados en aplicaciones que requieren elevadas temperaturas. Del mismo modo, algunos termoplásticos son susceptibles a la fluencia cuando se exponen a cargas de tensión a largo plazo.
Aplicaciones de los materiales termoplásticos
Encontramos termoplásticos de diferentes tipos y cada uno cuenta con sus propias aplicaciones. Algunos ejemplos de polímeros termoplásticos más empleados en la industria son:
Polipropileno
El polipropileno es el segundo polímero básico más utilizado en el mundo. Se utiliza en una amplia gama de industrias para crear artículos que incluyen contenedores de alimentos reutilizables, productos sanitarios, equipos médicos, baterías de automóviles, aislamiento de cables, contenedores de almacenamiento ,…
Polietileno
El polietileno es el plástico más utilizado en el mundo. De hecho, es una familia de materiales que cuentan con una variedad de densidades y estructuras moleculares, cada una con sus propias aplicaciones.
Polietileno de ultra alto peso molecular (UHMWPE)
Fuerte y resistente a la mayoría de los productos químicos, se utiliza para fabricar piezas de máquinas, engranajes, articulaciones artificiales, …
Polietileno de alta densidad (HDPE) (PEAD)
Se utiliza para fabricar artículos como tanques de productos químicos, tuberías de gas y agua, …
Polietileno de densidad media (MDPE)
Empleado para tuberías de gas y agua, revestimientos, …
Polietileno lineal de baja densidad (LLDPE)
Para embalajes, envases, …
Cloruro de polivinilo (PVC)
Un material duro, liviano y resistente a ácidos y base que también se puede hacer más flexible con la adición de plastificantes. Muy utilizado en la industria de la construcción para la fabricación de tuberías de agua, tuberías de desagüe, canaletas, …
Polibencimidazol (PBI)
Tiene un punto de fusión muy alto en comparación con otros termoplásticos y muestra una excelente estabilidad química y térmica.
Tereftalato de polietileno (PET)
Tiene una buena combinación de propiedades mecánicas y térmicas, resistencia química y estabilidad dimensional. Es el polímero más reciclado a nivel mundial.
Polietersulfona (PESU, PES)
La polietersulfona tiene una alta estabilidad hidrolítica, oxidativa y térmica, así como una buena resistencia a los álcalis, soluciones salinas, ácidos de minerales acuosos, aceites y grasas. Sus aplicaciones incluyen componentes médicos, membranas de separación de gases, …
Polioximetileno (POM)
Demostrando una alta rigidez, buena estabilidad dimensional y baja fricción, el polioximetileno (POM), se utiliza para piezas que requieren alta precisión como componentes eléctricos.
Polieteretercetona (PEEK)
La polieteretercetona (PEEK) es un termoplástico de alto rendimiento que se utiliza para una variedad de aplicaciones de ingeniería.
Polieterimida (PEI)
Con una alta temperatura de distorsión por calor, módulo y resistencia a la tracción, la polieterimida se utiliza en piezas eléctricas y electrónicas de alto rendimiento.
Policarbonato (PC)
Fácil de moldear y termoformar, se utiliza en una variedad de aplicaciones en las industrias médica, de construcción, electrónica, automotriz y aeroespacial.
