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Aditivos - funcion del aditivo, agentes insuflantes




INTRODUCCION
Generalmente durante los procesos de polimerización los polímeros necesitan la ayuda de uno o mas aditivos o modificadores para cumplir con su función, ya que casi nunca se utilizan en forma individual y sin la presencia de estos aditivos, algunas aplicaciones de los materiales plasticos no existirían. Los aditivos son necesarios para obtener un material que sea susceptible de ser utilizado finalmente, la cantidad de opciones disponibles de estos aditivos es impresionante, pero los fabricantes deben tenerlos en cuenta para poder realizar un producto adecuado a la aplicación necesaria. A continuación estudiaremos los tipos de aditivos empleados en la industria química para llevar a cabo productos de excelente calidad, y que intervienen en nuestra vida cotidiana como alimentos, vetados, calzados enceresdomésticos entre otros.



ADITIVOS DE LOS POLIMEROS
Facil de dispersar en el plastico
Mejorar propiedades al producto.
:
Facilitar el procesamiento.
No ser tóxico.
No desarrollar efectos secundarios


Los aditivos se conocen como aquellos materiales que se incluyen en la formulación de los polímeros para modificar y mejorar sus propiedades físicas, mecanicas y de proceso. La mayor parte de los polímeros contienen aditivos, que les proporcionan características especiales
TIPOS DE ADITIVOS.

FUNCION DEL ADITIVO
TIPO DE ADITIVO

Que facilitan el proceso
Estabilizantes y lubricantes
Que modifican las propiedades mecanicas
Plastificantes, reforzantes y modificadores de impacto

Que disminuyen costos de las formulaciones Cargas diluyentes y extendedores

Que modifican las propiedades superficiales Agentes antiestaticos, aditivos anti desgaste, antideslizamiento. promotores de la adhesión

Que modifican las propiedades ópticas Pigmentos y colorantes agentes de
nucleación

Aditivos usados contra el envejecimiento
Estabilizantes con luz UV fungicidas
Otros
Agentes espumantes retardantes de llamas

LOS DE RELLENOS: Pueden ser inorganicos, organicos, minerales, naturales o sintéticos .Se agregan para varios fines. Uno de los ejemplos mas conocidos es la adición denegro de humo al caucho, para conseguir la resistencia mecanica y al desgaste de las cubiertas de automóvil.
USOS
• Comúnmente en las resinas termo fraguables (melaminas o fenólicas), aunque también se emplean en algunos termoplasticos.


Existe otro tipo de relleno conocido como Dilatadores o extensores, que se agregan en cantidades grandes, y permiten que se produzcan grandes volúmenes de material polimérico con muy poca resina, reduciendo así el costo.

PLASTIFICANTES: Reducen la temperatura de transición vítrea, aumentando la flexibilidad y elasticidad de los plasticos, y su flujo en condiciones de fusión (lubricación interna), sin los plastificantes sería imposible fabricar laminas, tubos, películas y otras formas flexibles.
CARACTERISTICAS Y USOS
• Actúan como lubricante interno, reduciendo las fuerzas de Van der Waals entre las cadenas de polímero y separandolas para impedir que se entrelacen.
• Son de especial importancia para el PVC, ya que tiene una Tº de transición vítrea muy por encima de la temperatura ambiente.
• Los mas usados: ftalatos, epóxidos, fosfatos.

ESTABILIZADORES: Impiden o retardan el deterioro del polímero debido a efectos del entorno o de la radiación UV, entre ellos tenemos
TERMICOS: Impiden la degradación de las resinas durante su tratamiento, cuando la masa fundida se somete a Tª altas, o alargan la duración de los productos finales que los contienen.
USO: El PVC gran consumidor (estabilizadores líquidos de Ba y Zn), ya que es muy propenso a degradarse durante el tratamiento (eliminación de atomos de hidrógeno y cloro en forma de acidoclorhídrico, haciendo fragil al polímero).
ANTIOXIDANTES: Son los encargados de proteger a los plasticos del deterioro u oxidación provocada por calor, luz y mecanismos inducidos químicamente.
Se lleva acabo a través de mecanismos preventivos principales para el control del deterioro como
1. La absorción o filtración de la luz UV,
2. la desactivación de los iones metalicos
3. descomposición de los hidroperóxidos en productos que no son radicales.

LOS QUE ADSORBEN LUZ (UV): Estabilizan el color y prolongan la duración del producto, todos los plasticos se degradan de diversas formas al exponerse a la luz solar las mas comunes son el cambio de color y la pérdida de propiedades físicas.
Los polímeros particularmente susceptibles a este tipo de degradación son las poliolefinas, el poliestireno, el PVC, el ABS, los poliésteres y los poliuretanos.
ANTIESTATICOS. Se utilizan para reducir la acumulación de cargas electrostaticas en la superficie de los plasticos debido a su inherente mala conductividad eléctrica. Atraen la humedad para aumentar la conductividad superficial y así se reduce la posibilidad de que se produzca una chispa o descarga.
USOS
En Los trajes espaciales de los astronautas contienen agentes antiestaticos para evitar las descargas eléctricas que pueden dañar los componentes electrónicos de los transbordadores espaciales.

Los polímeros mas susceptibles de acumulación de carga son naylon, acrílicos
Los agentes antiestaticos mas comunes son compuestos cuaternarios de amonio, ésteres fosfóricos y ésteres de polietilenglicol.


AGENTES DE ACOPLAMIENTO:Los agentes de acoplamiento mejoran la adhesión del plastico a los materiales de relleno inorganicos, como las fibras de vidrio. Para ello se utilizan silanos y titannatos.

RETARDANTES DE FLAMA: Reducen la inflamabilidad de los plasticos. Aíslan el plastico, crean una reacción endotérmica enfriadora, recubren el plastico para eliminar el oxígeno o influyen negativamente sobre la combustión.
Pueden ser inorganicos (Alúmina trihidratada, óxido de antimonio o borato de zinc) u organicos (ésteres fosfóricos y compuestos halogenados). El mas utilizado es la ATH y es muy eficaz en termofijos y en ciertos termoplasticos.

AGENTES INSUFLANTES
Se utilizan solos o en combinación con otras sustancias para crear una estructura celular (espuma) en una masa plastica. Hay gran variedad de productos y técnicas pero el formulador esta limitado a agentes químicos que descomponen o reaccionan por influencia del calor para formar un gas.
Pueden ser sales simples (bicarbonato de sodio o amonio) o agentes liberadores de nitrógeno (azodicarbonamida, sulfonil-hidracida) Son los mas usados
LUBRICANTES: Facilitan la elaboración de las resinas y mejoran la apariencia del producto final. Deben ser compatibles con las resinas a las que se agregan, no afectar adversamente a las propiedades del producto y combinarse facilmente.
REFORZANTES: Mejoran la resistencia y la rigidez de los polímeros al introducir filamentos de vidrio, polímeros o carbono.
COLORANTES
Los colorantes deben impartir colores sólidos a la luz, la temperatura, la humedad, los productos químicos. Pueden ser
PIGMENTOS:Son los mas usados. Son partículas finamente molidas (como el óxido de titanio) que quedan uniformemente dispersasen el polímero. Pueden ser organicos e inorganicos.
TINTES: Se utilizan menos que los pigmentos ya que imparten colores con menor solidez y con tendencia a sangrar y migrar en el sistema plastico.
NEGROS DE HUMO: Se utilizan como colorantes para proteger los plasticos de la degradación térmica y por UV.

MECANISMO DE PROCESAMIENTO DE LOS POLIMEROS Y EL MEZCLADO
El tipo de equipamiento necesario para producir los polímeros y su mezclado depende de su estado físico el cual viene dado desde granulos polvos planchas(caucho natural), resinas liquidas entre otros.
Existen dos tipos de mezclados
Extensivo y distributivo; que consiste en el mezclado de los componentes de una formulación mediante su agitación, cuyo equipo requerido es un mezclador sencillo tipo blending.
Mezclado intensivo, implica un cambio de estado físico en los componentes donde el polímero debe estar fundido y se requieran mezcladores muchos mas complejos de tipo bambury.

PROCESO DE EXTRUCION
Se emplea para la fabricación de botellas con dos o mas capas. Las ventajas de este tipo de procesos incluye la posibilidad de crear efectos de colores iridiscentes, principalmente atractivos para cosméticos y champús, también ayudan a disminuir el costo de los materiales y permiten unir diferentes características de polímeros como pueden ser ópticas, de permeabilidad, el extruido incluye todas las capas necesarias que en forma de tubo ingresan al molde, en la misma forma que el parison de monocapa.
MOLDEO PORSOPLADO
El molde para el proceso de moldeo por soplado es similar al del moldeo por inyección, consiste en dos partes que al cerrarse encierran el parison, este tubo al inflarse toma la forma del molde y queda estable la forma al enfriarse el material. Cabe señalar que la diferencia en costos entre moldes de inyección y moldes de soplado es muy alta llegando a tener una diferencia entre 4 veces mas alta, es decir los moldes de inyección son mas caros, dependiendo de las partes y los tamaños.
INFLADO POR EL AIRE LIQUIDO
En este proceso el extruido debe inflarse para qué tome la forma del molde, esto se puede lograr por medio de la inyección de aire, pero puede también realizarse por medio de la inyección de agua, jugos, bebidas refrescantes o medicinas líquidas, como suero. Este tipo de empaque no requiere de una tapa, pues el material se sella al terminar la inyección y no permite la fuga del líquido con el cual se infló el material. Una tapa es posible, aunque debe pincharse en algún punto diseñado para que el fluido pueda escapar.
SOPLADO DE LAS PREFORMAS
En este se obtienen piezas llamadas preformas, que son aproximadamente cilíndricas y con la boquilla completamente terminada, esta boquilla sirve para que el molde de soplado sujete con firmeza la pieza que al incrementar su temperatura puede ser soplada y adquirir la forma del molde. El uso de preformas es muy común en la fabricación de botellas de PET como las utilizadas en los refrescos de coca cola y pepsi.
COLORACION DE BOTELLAS
La coloración de botellas con pigmento suele ser poco eficiente, aunque posible. Se recomienda en estoscasos utilizar un concentrado de color o un plastico precoloreado, es decir, que ya tenga el color deseado. Las ventajas de los concentrados de color en el proceso de botellas, ademas de las ventajas en los demas procesos, incluye la posibilidad de lograr algunos efectos especiales como los iridiscentes o los perlados en su multicapa.
CONCLUSION
Gracias a la adición de un componente el los procesos de polimerización llamado aditivo hoy en día podemos obtener de productos de excelente calidad, los aditivos no solo aceleran un a reacción para llevar a cabo un proceso si no también son los responsables de la conservación de los mismos como lo es el caso de los alimentos proporcionan su conservación para el consumo humanó.
Las propiedades que dan los aditivos a los polímeros nos ayudan a conocer la interacción de la química en los procesos industriales y la importancia que tienen en los procesos de fabricación ya que aunque muchas personas desconocen los aditivos los usamos cotidianamente en nuestros hogares y nos hacen la vida mas facil y cómoda para nuestro desarrollo y hasta para nuestro aprendizaje
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BIBLIOGRAFIA

1.
TECNOLOGÍA DEL CONCRETO” ( IMCYC ) Autor: Adam M. Neville)
www.arqhys.com/construccion/aditivos-tipos.html - En caché -
2. Askeland, D.R (2001). Ciencia e Ingeniería de los materiales. Ed.Thomson-Paraninfo

3. Mangonon, P.L (2001). Ciencia de materiales: selección y diseño. Ed. Pearson Educación.



ADITIVOS





USO DE PIGMENTOS PARA COLORACION D LOS PLASTICOS





MEZCLADOR BAMBURY


DISPERSION DE MEZCLADO DE UN POLIMERO


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