Impermeabilización

Es la operación de impedir o incluso anular, el paso de un medio a (generalmente liquido) a través de otro B (generalmente solido).

En la construcción de viviendas, entre los distintos tipos de techado, se encuentra definido el de cubierta plana o terraza, entre otras causas por permitir la utilización integral de los locales cubiertos.

En cubiertas planas se suele efectuar por capas bituminosas o bien con hojas de polietileno soldadas a la llama, tras su instalación, para lograr una delgada capa sin soluciones de continuidad.
Los polímeros de los siloxanos se utilizan en solución o en emulsión, para conferir hidrofobia, no solo a los tejidos, sino también a otros materiales, como el papel y el cuero.

Polietileno de baja densidad (LDPE)

El Polietileno de baja densidad (low density polyethylene, LDPE), A veces llamado polietileno de baja densidad y alta presión (high pressure low density polyethylene, HPLDP) para diferenciarlo del polietileno de baja densidad y baja presión (low pressure low density polyethylene, LPLDPE) o del polietileno lineal de baja densidad (linear low density polyethylene, LLDPE). El LDPE se hace comúnmente por polimerización del etileno a alta presión para formar moléculas de polietileno:

El resultado es un polímero termoplástico de cadena larga altamente ramificado con una densidad de 0.915 a 0.925 g/cm3 y peso molecular de hasta 4 x 10^6. El proceso también es capaz de producir polietileno de densidad media (médium density polyethylene, MDPE) de hasta aproximadamente 0.935g/cm3. La figura LDPE.1 ilustra las diferencias encontradas entre las moléculas de LDPE, LLDPEL y HDPE.

El LDPE se produce por polimerización del etileno a través de radicales libres y a presión y temperaturas elevadas. Las temperaturas varían de 150 a 300°C. Las presiones abarcan desde los 103 a 345 Mpa. El proceso de polimerización conlleva tres pasos básicos; iniciación, propagación y terminación.
La iniciación requiere de un iniciador, usualmente un peróxido, que se descompone térmicamente en radicales libres 1), los cuales reaccionan con el etileno 2)

Iniciador (R)₂-----------------2R’ _____________ 1)

R¹ + CH₂-CH₂----------------- RCH₂CH₂’ _________2)

La propagación ocurre a medida que prosigue la reacción 3)

RCH₂CH₂’ + ‘CH₂CH₂R----------- RCH₂CH₂CH₂CH₂'__ 3)

La terminación de una cadena en crecimiento ocurre cuando se combinan dos grupos de radicales libres 4) o cuando un radical hidrogeno se transfiere de una cadena a otra 5).

RCH₂CH₂’ + ‘CH₂CH₂R ----------- RCH₂CH₂CH₂CH₂R ___4)

RCH₂CH₂’ + ‘CH₂CH₂R ----------- RCH₂CH₃ + RCHCH₂____ 5)

Se utilizan dos métodos comercialmente para la producción del LDPE: en autoclave y en tubo.
En ambos procesos, los separadores descendentes del reactor operan a presiones mas baja, separando el etileno que no reacciono del polímero. Solo de un 10 a un 30% del etileno es convertido en polietileno por paso a través del reactor. Del separador, se extruye el polietileno fundido a través de una nodulizadora sumergida en agua para formar gránulos o “pellets”. Éstos son secados y almacenados en silos hasta que son cargados en vagones de ferrocarril, cajas o bolsas.



La propiedad térmica en intervalo de fusión con una temperatura máxima de fusión de 106 a 112°C este intervalo amplio de temperatura le permite operaciones de termosellado rápido.

La temperatura de Transición vítrea Tg está muy por debajo de la temperatura ambiente, explicando así la naturaleza flexible y blanda del polímero. La combinación de fases cristalinas y amorfas hace difícil la determinación de la Tg. Sin embargo, puede decirse que hay transiciones moleculares significativas a aproximadamente -20 y -125°C.

Las propiedades mecánicas en el estado fundido son afectadas en su mayor parte por el peso molecular y la distribución de pesos moleculares. El peso molecular promedio se mide rutinariamente mediante el índice de fusión o por cromatografía de permeacion en gel.
El alto peso molecular da por resultado una rapidez de flujo baja e índices de fusión bajos, de modo que el peso molecular es inversamente proporcional al índice de fusión.

Las propiedades mecánicas en la fase solida son afectadas en su mayor parte por el peso molecular y un poco por la distribución de pesos moleculares.

El índice de fusión y la densidad a menudo tienen efectos opuestos sobre las propiedades, requiriendo compromisos en la selección de la resina.

Las propiedades ópticas son afectadas por el peso molecular y la densidad. Las moléculas de alto peso molecular producen una superficie rugosa de poco brillo. Los polietilenos de más alta densidad provocan una apariencia nebulosa. Las condiciones de fabricación tienen un efecto significativo sobre la óptica.

Las propiedades ambientales están sujetas a la degradación térmica y ultravioleta. No obstante, se cuenta con aditivos que pueden prolongar el servicio a la intemperie hasta por varios años.



En sus aplicaciones mas comunes se encuentran las bolsas para alimento y vestir. Los sustratos por extrusión con LDPE se usan en cartones para leche y muchas aplicaciones en el empacado de alimentos. Los recipientes moldeados por soplados se emplean para envasar leche y productos químicos. Los artículos moldeados por inyección enseres domésticos, tapas para latas, juguetes y cubetas. Otros usos importantes incluyen el forrado de cables y alambres, el soporte de alfombras y la esponja para salvavidas o el empaque para cojines.

Bibliografia: Materiales Plasticos Propiedades y aplicaciones, Limusa Noriega editores, 2004. Notas de polimeros de la Universidad de Guadalajara

Tipos de polímeros

Existen varias posibles clasificaciones:

• Según su origen
  Ø Naturales: Caucho, Celulosa (Tal y como se encuentran)
  Ø Semisinteticos: Modificados por el hombre; Rayón
  Ø Sintéticos: Hechos por el hombre
  
  
• Según su Mecanismo de polimerización
  Ø De adición (reacción en cadena)
  Ø De condensación (reacción por etapas)
  
  
• Según la estructura de la cadena
  Ø Lineales
  Ø Ramificados
  Ø Entrecruzados
  
  
  
  
• Según su comportamiento a la temperatura
  Ø Termo plásticos (Fusibles, solubles)
  § Lineales y Ramificados, sus moléculas pueden moverse unas respecto a otra
  Ø Termoestables (Infusibles, insolubles)
  § Entrecruzados, sus moléculas están rígidamente unidas unas a otras
  
  
• Según los monómeros que los componen
  Ø Homopolímeros
  Ø Copolímeros
  
  
• En cuanto a su microestructura
  Ø Cristalinos (Sólidos verdaderos)
  § Translucidos a opacos, rígidos, resistentes
  Ø Amorfos (Líquidos subenfriados)
  § Transparentes a translúcidos, suaves, flexibles
  
  
• En cuanto a su aplicación final, lo cual origina tecnología particular:
  Ø Plásticos
  § Que a su vez se subdividen en termoplásticos y termoestables
  Ø Elastómeros
  § Mejor conocidos como hules
  Ø Textiles
  § Fibras capaces de ser hiladas y tejidas
  Ø Adhesivos
  § Solubles e insolubles, base acuosa u orgánica etc.…
  Ø Recubrimientos
  § Pinturas, acabados, etc.…

POLIETILENO

POLIETILENO

Los polietilenos

son polímeros olefínicos importantes que cada año alcanzan un crecimiento significativo. La combinación de propiedades útiles, fabricación fácil y buenos aspectos económicos ha originado que se les considere como materiales comerciales.

Los polietilenos son resinas termoplásticas producidas mediante procesos a alta y baja presión en los que se usan varios sistemas catalíticos complejos. Como resultado se obtienen varias familias de polímeros (de baja densidad, de baja densidad lineal y de alta densidad), cada uno con características muy diferentes de comportamiento y cualidades técnicas. Por lo general, todos los polietilenos poseen propiedades eléctricas excelentes, una resistencia inmejorable a los disolventes orgánicos y a compuestos químicas. Son materiales translucidos, de peso ligero, resistente y flexible.

La experimentación continúa y el análisis del polietileno mostró que poseía una estructura molecular compuesta por regiones cristalinas y amorfas. El polietileno de alta presión (low density polyethylene, LDPE), obtenido por ICI tenía un peso molecular bajo, una distribución de pesos moleculares amplia y una densidad de aproximadamente 0.920 g/cm3.
En 1951, Standard Oil de Indiana patento un proceso en el que se usaba un catalizador de oxido de molibdeno con soporte.
En enero de 1953, Phillips Petroleum archivo una patente para la polimerización del etileno basada en catalizadores de trióxido de cromo con soporte.
Ambas compañías construyeron instalaciones para la producción y autorizaron ampliamente sus tecnologías. Los polietilenos hechos mediante el proceso phillips eran homopolimeros de cadena recta (high density polyethylene, HDPE) con una densidad muy alta e índices de flujo de materia fundida de 0.2 a0.5 g /10 min.
Alrededor de 1977 la Dow Chemical Co. Comenzó la producción de polietileno usando un proceso patentado en disolución basado en los catalizadores tipo Ziegler/Natta. Las resinas se hacían a presiones y densidades bajas en un sistema derivado esencialmente de la tecnología de las resinas de alta densidad. Los copolímeros resultantes, basados en el comonómero de alto pero molecular 1-octeno, se introdujeron y comercializaron como polietilenos lineal de baja densidad (linear low density polyethylene, LLDPE). Las primeras resinas comerciales se usaron en la fabricación de películas, especialmente por los principales productores de bolsas de basura.

Las características relativas a las principales ventajas comerciales del LDPE son su excelente procesabilidad, excelentes propiedades ópticas y flexibilidad. Estas propiedades permiten al LDPE encontrar una amplia aplicación en los empaques. La presencia de ramificaciones con cadena larga en el LDPE disminuye algunas propiedades mecánicas, pero una distribución de pesos moleculares relativamente amplia proporciona a los polímeros de LDPE una buena resistencia a la fusión, lo cual los hace particularmente adecuados para su empleo en películas de HDPE, puede conseguirse un excelente grado de resistencia mecánica en calibres delgados.

bibliografias: Materiales Plásticos, Rubin, LIMUSA EDITORES, Notas de polímeros UdG

ETILÉN VINIL ACETATO (EVA)

Los copolímeros de etilén vinil acetato (ethylene vinyl acetate, EVA)
Son productos de la tecnología del polietileno de baja densidad (low density polyethylene, LDPE). El contenido porcentual de EVA y el índice de fluidez determinan sus propiedades. Las resinas de EVA se representan mediante

Los copolímeros de EVA son materiales termoplásticos formados por una cadena de etileno que contiene, en general, de 5 a 50% de acetato de vinilo o vinil acetato (vinyl acetate, VA). El contenido de VA controla la flexibilidad y cristalinidad de las resinas.

La preparación comercial del copolímeros de EVA se basa en el mismo proceso, pero se agrega al reactor una corriente controlada de comonómero. Se han usado tanto autoclaves tubulares como con agitación para la síntesis de copolimeros de EVA. Se prefieren las autoclaves para los copolímeros con mas alto contenido de VA (18%) con objeto de controlar mejor las variables criticas, como el peso molecular y el contenido de comonómero. Una diferencia importante entre el proceso común de baja densidad y el empleado para el EVA es el sistema de acabado. Se requiere equipo especial para manipular el copolímeros de EVA, que es blando, de baja temperatura de fusión y frecuentemente pegajoso.

En el proceso de polimerización del etileno, produce un copolímeros con una cristalinidad más baja que la del homopolímero de etileno común. Estas resinas de más baja cristalinidad tienen temperaturas de fusión y temperaturas de termo sello más bajas, además de que se reducen la rigidez, resistencia a la tracción y dureza. Las resinas de EVA son más transparentes, tienen mayor flexibilidad a baja temperatura, mayor resistencia a la ruptura y al impacto, pero sus propiedades a altas temperaturas son menores que las de LDPE. Las resinas de EVA con mayor contenido de VA tienen una resistencia un poco mayor a los aceites y grasas. Los grupos de VA contribuyen a mejorar la adhesión en extrusión o en formulaciones adhesivas de fusión en caliente.


La exposición a temperaturas superiores a 205°C provoca pérdida de ácido acético, lo cual deja una estructura más susceptible al ataque del oxígeno. Lo anterior es más notable en las resinas con mayor contenido de VA, en las cuales al combinar temperatura y tiempo de exposición se produce una degradación significativa. Los limites de estabilidad a altas temperaturas para el proceso abarcan los 230°C para los grados con bajo contenido de Va de 28% o más.

La estabilidad a la intemperie de las resinas de EVA naturales, es mayor a la del LDPE en virtud de su gran flexibilidad.la adición de estabilizadores UV puede prolongar tres a cinco años la vida a la intemperie de los compuestos transparentes, dependiendo del grado de exposición. La expectativa de vida a la intemperie también se prolonga mediante adición de negro de humo.
Hay clases Elvax con 9 a 33% de VA y un índice de fluidez de 0.3 a 43.

Además de los usos selectos que necesita la producción de adhesivos y películas, las resinas de EVA se usan en una diversidad de productos moldeados, obtenidos por extrusión y de materiales compuestos. Algunos ejemplos son:
Mangueras y tuberías flexibles, partes para calzado, cables y alambres cubiertos, juguetes y artículos deportivos, cojines de chumaceras, concentrados de color, empaques obtenidos por extrusión, partes moldeadas para automóviles, empaques moldeados para el revestimiento de lentes plásticas y sellos para tapas.

Las resinas de EVA se venden normalmente en forma de gránulos o “pellets” con forma casi esférica y alrededor de 3 mm de diámetro. Alunas clases muy blandas pueden estar recubiertas; también pueden contener un antiaglomerante a fin de facilitar el flujo.

bibliografia; Materiales Plásticos, Rubin, LIMUSA EDITORES