plasticos - wiki tecnoelpalo

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Plásticos
MAPA DE CONTENIDOS
LOS PLÁSTICOS
son
se moldean por
se clasifican en
•
•
•
•
•
•
ligeros
aislantes
combustibles
resistentes
baratos
fáciles de trabajar
•
•
•
•
•
•
•
•
TERMOPLÁSTICOS
•
•
•
•
•
•
•
•
polietileno
polipropileno
cloruro de polivinilo
poliestireno
polietileno tereftalato
policarbonato
metacrilato
politetrafluoroetileno
TERMOESTABLES
•
•
•
•
fenoles
aminas
resinas de poliéster
resinas epoxi
inyección
extrusión
soplado
compresión
hilado
laminado
espumación
vacío
ELASTÓMEROS
•
•
•
•
cauchos
neoprenos
poliuretanos
siliconas
OBJETIVOS
• Conocer las características fundamentales
de los plásticos.
• Conocer la clasificación de los materiales plásticos,
así como sus propiedades y aplicaciones.
• Conocer los distintos procedimientos de fabricación
de objetos de plástico e identificar el proceso de
transformación más apropiado para cada tipo
de producto terminado.
• Facilitar la realización de experiencias que permitan
identificar los materiales plásticos presentes
en la vida cotidiana.
• Aprender la importancia de los materiales plásticos
en nuestra sociedad actual viendo el gran número
de aplicaciones que tienen.
• Comprender y valorar la necesidad del reciclado
de los materiales plásticos en nuestra sociedad.
쮿 TECNOLOGÍAS 3.° ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿
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PROGRAMACIÓN DE AULA
CONTENIDOS
CONCEPTOS
•
•
•
•
•
PROCEDIMIENTOS,
DESTREZAS
Y HABILIDADES
• Reconocimiento de los diferentes tipos de materiales plásticos de que están hechos
los objetos que nos rodean.
• Selección de criterios para la elección adecuada de materiales plásticos.
• Elección de un material plástico adecuado para llevar a cabo el proceso
de fabricación de un objeto determinado.
• Influencia de los productos en nuestra forma y calidad de vida.
• Evaluación de las ventajas e inconvenientes de las principales aplicaciones
de la tecnología en la vida cotidiana.
ACTITUDES
• Interés por conocer de qué están hechos los objetos que manejamos a diario
y cómo se fabrican.
• Valoración de la importancia de los materiales plásticos por la infinidad
de aplicaciones que tienen en la sociedad actual y en nuestra vida cotidiana.
• Reconocimiento y sensibilización acerca de las actividades de reciclado
y recuperación de los materiales plásticos.
Clasificación de los materiales plásticos: termoplásticos, termoestables y elastómeros.
Procedimientos para la obtención y transformación de materiales plásticos.
Propiedades de los plásticos y comportamiento.
Técnicas de identificación de los materiales plásticos.
Reciclaje de los plásticos.
EDUCACIÓN EN VALORES
1. Educación medioambiental.
Es esencial la recogida selectiva de los residuos domésticos, así como el uso adecuado de contenedores para
clasificar las basuras. Explicar a las alumnas y alumnos que los más habituales son los destinados al papel
y al vidrio, aunque también hay contenedores para plásticos, pilas, etc.
2. Educación para el consumidor.
Reconocer la importancia de la identificación de los tipos de plásticos reciclables en los envases cotidianos
que utilizamos, resaltando que su adecuación al uso establecido es fundamental para la formación como
ciudadanos de las alumnas y alumnos.
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COMPETENCIAS QUE SE TRABAJAN
Competencia en comunicación lingüística
En la sección Rincón de la lectura se trabaja
de forma explícita los contenidos relacionados
con la adquisición de la competencia lectora.
Competencia en el conocimiento y la interacción
con el mundo físico
El estudio de los plásticos es muy importante para
desarrollar las habilidades necesarias en el mundo
físico que rodea al alumno, este estudio le pone
de manifiesto que son materiales que están muy
presentes en la vida cotidiana. Además, la interacción
que estos producen con el medio debido a su
durabilidad les acerca a la idea de respeto al medio
ambiente.
Tratamiento de la información y competencia digital
En la sección Rincón de la lectura se trabaja con
artículos de prensa para contextualizar la información
del tema en temas actuales relacionados con la vida
cotidiana del alumno. Se proponen algunas páginas
web interesantes que refuerzan los contenidos
trabajados en la unidad.
Competencia social y ciudadana
En esta unidad se estudian los materiales plásticos,
cabe destacar la importancia que estos tienen
en la sociedad actual, tanto desde el punto de vista
de consumo como de reciclado. Se describen los
tipos de plásticos, las características de cada uno
y las aplicaciones. Es muy importante destacar
el impacto ambiental de los plásticos que no se
reciclan y la necesidad de reutilizarlos.
Competencia para aprender a aprender
Una síntesis de la unidad en la sección Resumen
para reforzar los contenidos más importantes,
de forma que el alumno conozca las ideas
fundamentales del tema.
Autonomía e iniciativa personal
El conocimiento y la información contribuyen
a la consecución de esta competencia.
CRITERIOS DE EVALUACIÓN
1. Diferenciar las características fundamentales
de los plásticos y clasificarlos según estas.
2. Aprender a clasificar los plásticos en función de sus
características y de su comportamiento ante el calor.
3. Identificar las principales propiedades
de los plásticos y aplicar estos conocimientos
a la hora de fabricar objetos plásticos.
4. Describir cuáles son los principales procedimientos
de producción de los materiales plásticos.
5. Identificar en objetos del entorno los distintos tipos
de plásticos reciclables y no reciclables.
6. Conocer las aplicaciones de los plásticos en la vida
actual y apreciar las ventajas que presentan frente
a envases más tradicionales.
ÍNDICE DE FICHAS
TÍTULO DE LA FICHA
CATEGORÍA
1. Análisis de los plásticos
Refuerzo
2. Propiedades de los plásticos
Refuerzo
3. Fabricación con plásticos
Ampliación
4. Identificación de plásticos
Ampliación
5. Plásticos biodegradables
Ampliación
6. En la Red
Ampliación
7. Evaluación
Evaluación
8. Autoevaluación
Evaluación
TÍTULO DE LA FICHA
9. Soluciones
CATEGORÍA
Evaluación
10. ¿Cómo distinguimos unos
plásticos de otros?
Contenidos para
saber más…
11. ¿Cómo se fabrican
los materiales plásticos?
Contenidos para
saber más…
12. ¿Por qué es importante
reciclar los plásticos?
Contenidos para
saber más…
13. Síntesis
Contenidos para
saber más…
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SOLUCIONARIO
PÁG. 8
1
La polimerización es una reacción química entre
sustancias que se produce en unas condiciones
determinadas de presión y temperatura y que da
como resultado un producto plástico.
PÁG. 9
3
A partir de productos derivados del petróleo, que
son transformados en plásticos mediante reacciones de polimerización.
4
A partir de reacciones de polimerización de productos derivados del petróleo.
La gran variedad de plásticos se obtiene gracias a
la diversidad de materia prima empleada, así como a las diferentes características que le proporcionan los aditivos.
Porque por lo general pesan muy poco, la mayoría
flotan en agua, y es una característica muy apreciada en muchas aplicaciones industriales.
PÁG. 11
5
Los termoplásticos se funden al aplicarles calor y
los termoestables se degradan. Por ello, los termoplásticos pueden moldearse muchas veces y los
termoestables solo una, que es cuando sufren una
reacción química de curado en la que adquieren
la forma definitiva.
PÁG. 15
6
26
Lana
Algodón
Elastán
Poliéster
8
No, porque al usarlo se fundiría el plástico en contacto con el metal de la sartén, que alcanza altas
temperaturas.
Un monómero es una combinación de átomos que
se repite en una molécula de gran tamaño o macromolécula.
Un polímero es una macromolécula o molécula de
gran longitud que compone la materia de los plásticos.
2
7
TERMOPLÁSTICOS
TERMOESTABLES
Botella de agua
Bolígrafo
Piloto de
automóvil
Bandeja de
corcho blanco
Tubería
Bolsas
Enchufe
Mango de
sartén
ELASTÓMEROS
Neumático
Suela de
zapatos
Asientos de
espuma
Guantes
Pantalón
elástico
•
•
•
•
• Culote
• Bufanda
• Calcetines
• Impermeable
PÁG. 17
9
No, porque la forma del objeto no admite este tipo
de técnica en la que se obtienen piezas de sección
constante y de gran longitud. Un tapón de plástico
se fabrica por la técnica de inyección.
Una regla de medir sí puede fabricarse mediante
inyección, porque es un objeto largo y que tiene
la misma sección en toda su longitud.
10 En la técnica de inyección se introduce una masa de
plástico fundido dentro de un molde, donde solidifica. En la técnica de soplado se introduce aire caliente dentro de un tubo de plástico precalentado para
que tenga plasticidad, y luego se le hincha hasta que
adquiere la forma del molde que lo contiene.
PÁGS. 24 Y 25
11 En la industria se usan mucho porque son baratos,
fáciles de trabajar, adaptables a las necesidades
del diseñador y porque se combinan fácilmente con
otros materiales para mejorar sus propiedades.
Su principal limitación es que no soportan las altas
temperaturas, ya que se funden o se degradan.
12 Metacrilato.
13 Se parte de una preforma de material plástico fina-
mente molido y compactado. El plástico se puede
precalentar para que la presión de compresión necesaria que ejercen las dos semimatrices del molde sea menor. El efecto de la presión y del calor
une las partículas de plástico y produce un entrelazado de las cadenas del polímero produciendo
una reacción de curado que permite formar un sólido uniforme, rígido y homogéneo. Finalmente, la
pieza es expulsada mecánicamente del molde.
14 Las tijeras y el cúter, para planchas de plástico muy
fino. Para plásticos quebradizos es necesario emplear la segueta. La sierra de metal, para planchas
gruesas. El poliestireno expandido se corta con
un hilo metálico caliente.
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15 Para realizar un corte a un tubo de plástico se pega
una cinta alrededor del tubo, que nos servirá de guía
para realizar un corte recto a la sección del tubo.
16 a) Verdadero.
b) Verdadero.
MUESTRA
SONIDO
AL
GOLPEARLO
RAYADO
CON UÑA
DENSIDAD
LLAMA
PLÁSTICO
Un trozo
de vaso
de yogur
Agudo
Imposible
Se
hunde
Genera PS
mucho
carboncillo
Bolsa de
basura
Sordo
Muy fácil
Flota
Azul
pálido
PELD
Cortina
de baño
Sordo
Imposible
Se
hunde
Mucho
humo
PVC
Botella
de lejía
Sordo
Fácil
Flota
Azul
pálido
PEHD
Un
tapón
Sordo
Imposible
Flota
Azul
pálido
PP
c) Falso.
d) Falso.
17 Para desbastar la superficie de un plástico y dejar-
la preparada para aplicar posteriormente un tratamiento de acabado, como una pintura.
18 Se llaman universales porque son capaces de unir
superficies de muchos tipos de material.
Sí. Pero el poliestireno expandido no, porque se disuelve.
19 La diferencia es el disolvente del caucho. La cola
de contacto de caucho es caucho disuelto en un
disolvente orgánico, mientras que el látex es caucho disuelto en agua. Esta diferencia marca también el uso: en la cola de contacto hay que dejar
secar las superficies que se quieren pegar antes de
unir. Con el látex deben unirse antes de que seque.
20 Porque a diario se genera una gran cantidad de re-
siduos plásticos y son un desecho que no se degrada ni desaparece de los vertederos. Al reciclar, disminuye la cantidad de residuos y también el consumo
de materia prima para fabricar nuevos plásticos.
21 El poliestireno expandido tiene aire ocluido en su
estructura, lo que hace que la densidad de los objetos de poliestireno disminuya.
Ejercicio práctico. Advertir de las precauciones en
el ensayo de llama.
23 En algunos casos, los objetos se pueden fabricar
con varios tipos de plásticos, por lo que la solución
no es única.
a) Un vaso de usar y tirar: polipropileno (PP),
polietileno (PE), poliestireno (PS), polietileno
tereftalato (PET), cloruro de polivinilo (PVC).
b) Un bolígrafo: la mayoría son de policarbonato
(PC) o de polipropileno (PP), polietileno (PE) o
también pueden ser de poliestireno (PS), polietietileno tereftalato (PET), cloruro de polivinilo
(PVC).
c) El ratón del ordenador: poliestireno (PS).
d) La almohadilla: poliuretanos (PUR).
e) Una esponja de baño: poliuretanos (PUR).
f) Un peine: fenoles (PF), polipropileno (PP).
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g) Una vela de barco: nailon (PA), polietileno (PE).
PLÁSTICO
SONIDO
AL
GOLPEARLO
LDPE
Sordo
Muy fácil
Flota
Azul pálido
HDPE
Sordo
Fácil
Flota
Azul pálido
PS
Agudo
Imposible
Se hunde
Genera
mucho
carboncillo
PP
Sordo
Imposible
Flota
Azul pálido
PVC
Sordo
Imposible
Se hunde
Mucho
humo
RAYADO
CON UÑA
DENSIDAD
LLAMA
h) Un esquí: resina de poliéster (UP).
i) Un saco de dormir: nailon (PA), poliuretano
(PUR).
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SOLUCIONARIO
OBJETO
TÉCNICA
JUSTIFICACIÓN
Un pajita
Extrusión
Pieza hueca, sección
constante y gran longitud
Envase de
champú
Soplado
Pieza hueca de sección
variable y abierta
por un extremo
27 Para unir polietileno con polipropileno debemos
emplear pegamento de cianocrilato.
Hilo de
pescar
Hilado
Poca sección y gran
longitud
Un envase
de huevos
Moldeo
al vacío
Plancha plástica muy fina
y con forma complicada
Una bolsa
de basura
Laminado
Película extensa
y de pequeño espesor
Carcasa de
plancha
Inyección
Pieza de forma
complicada
Para pegar poliuretano expandido con metacrilato
utilizamos pegamento epoxi porque es el único compatible con ambos plásticos.
28 Se pueden diferenciar al comparar la transparen-
cia, la tenacidad y la densidad:
• Ambos son transparentes, pero el PC lo es más
que el PE.
• El PC es muy resistente a los golpes.
• El PC se hunde en agua y el PE flota.
29 Es una técnica de moldeado de plásticos en la que
25
26
Medias de mujer
Nailon
Bolsas de basura
Polietileno
Envase de yogur
Poliestireno
Lentes
Policarbonato
Anuncio luminoso
Metacrilato
Caña de pescar
Resina de poliéster
Suela de zapatos
Caucho
Bañador
Elastán
Caja de tarta helada
Poliestireno expandido
Medias de mujer
Nailon
Hilado
Bolsas de basura
Polietileno
Laminado
Envase de yogur
Poliestireno
Laminado y
moldeo al vacío
Lentes
Policarbonato
Laminado
o inyección
Anuncio luminoso
Metacrilato
Inyección
Caña de pescar
Resina de
poliéster
Extrusión
Suela de zapatos
Caucho
Laminado
Bañador
Elastán
Hilado
Caja de tarta
helada
Poliestireno
expandido
Espumación
el plástico se funde dentro de un cilindro con calefacción. Un tornillo sin fin presiona y obliga a salir
a la masa fundida por una boquilla, y luego es enfriada inmediatamente con un chorro de aire o con
agua fría para que solidifique conservando la figura de la misma. Se obtiene una pieza continua,
de gran longitud y poca sección.
Con este sistema se fabrican los tubos huecos y
macizos, y varillas con muchas formas.
Un objeto fabricado con esta técnica puede ser la
manguera de un jardín.
30 Sí. La tapa de un bolígrafo se fabrica por inyección
porque es una forma similar a un cubo estrecho y
alto.
El cuerpo tubular hueco se puede fabricar por extrusión porque la sección no cambia en toda la longitud, pero también se puede fabricar mediante inyección (si observamos un bolígrafo, podemos ver
la marca de unión de las dos semimatrices que forman el molde).
31 Respuesta libre.
32 Hay casos en los que los envases pueden ser de
varios tipos de plásticos. Para los siguientes ejemplos, normalmente la solución es:
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d) El envase del detergente de fregar, si es transparente, polietileno tereftalato (PET), y si es opaca, polietileno de alta densidad (HDPE).
Reciclado: los neumáticos enteros se pueden emplear para fabricar muros de contención, arrecifes artificiales y puertos. Los neumáticos troceados
se pueden usar para la construcción de pistas deportivas, vías, revestimientos, aditivos para asfaltos,
moquetas, calzado, frenos, muros antirruido, fabricación de nuevos neumáticos y material deportivo.
e) Una botella de lejía: polietileno de alta densidad
(HDPE).
Incineración: para la valoración energética y la obtención de electricidad.
f) Una botella de aceite: polietileno de alta densidad (HDPE).
37 Primero se extraen las materias primas del petró-
a) El envase de un yogur: poliestireno (PS).
b) Una botella de agua: polietileno tereftalato (PET).
c) El tapón de la botella de agua: polipropileno (PP).
El piloto luminoso es de metacrilato y protege la
bombilla interior de posibles golpes, a la vez que
indica que está encendida la plancha (por el color rojo) y hay que tener cuidado.
leo para obtener el plástico. Mediante reacciones
químicas de polimerización se obtiene el polímero,
que luego se moldea mediante soplado. La botella se emplea para envasar detergente, y después
se vende. El consumidor desecha la botella cuando agota el producto y la deposita en el contenedor
de envases, desde donde se recoge y se separa para reciclar el plástico y volverlo a utilizar. Una segunda empresa se encarga de reciclar esa botella
junto a otras de igual tipo de plástico y obtiene, mediante la técnica de hilado, fibra textil con la que
después se teje el forro polar.
El cable eléctrico está recubierto de polietileno, cuya función es aislar de la corriente eléctrica.
38 Se fabrican con materiales muy variados. Por ejem-
g) El envase de la margarina: poliestireno (PS).
33 Para la carcasa se emplea el poliestireno, que sir-
ve para aislar del calor de la plancha.
Politetrafluoretileno en la superficie de la plancha,
cuya función es evitar que se adhieran los alimentos cuando se cocinan.
El enchufe está fabricado con fenoles, cuya función es, también, aislar de la corriente eléctrica.
34
plo, las tablas de esquí pueden ser de madera,
reforzadas con fibra de carbono, y los bastones, de
aluminio.
Aletas de polietileno
Flexible y flota en agua
a) Botas: carcasa de poliamida con suela de goma.
Gafas de policarbonato
Transparente y resistente
al impacto
Traje de neopreno
Flexible y aislante térmico
b) Esquíes: fibra de carbono recubierta de kevlar
o de resina de poliéster reforzado con fibra de
vidrio.
Tubos de respiración
de caucho
Flexible y resistente
a la presión
Chaleco hinchable
de nailon
Tejido resistente
c) Bastón: resina de poliéster reforzado con fibra
de vidrio.
d) Mono: nailon y poliéster.
e) Guantes: poliéster.
f) Gafas: policarbonato.
35 Los perfiles se moldean por extrusión.
El material más indicado para los cristales es metacrilato (PMMA) o policarbonato (PC). Ambos son
transparentes y más resistentes al impacto que el
vidrio.
36 Recauchutado: consiste en reponer la capa de cau-
cho desgastado del neumático para que pueda reutilizarse.
Pirólisis: descomposición térmica con la que se obtienen productos líquidos, sólidos y gaseosos de
gran valor energético, que posteriormente pueden
servir para generar electricidad.
g) Gorro: poliéster.
39 Existen procesos totalmente automatizados para
separar los plásticos de los metales. Los residuos
circulan por una cinta transportadora y al final de
la misma se sitúan potentes electroimanes. Estos
electroimanes atraen los metales férricos, que son
acumulados en un grupo. Los metales no férricos,
en movimiento, al cruzar el campo magnético son
repelidos y lanzados hacia delante del tambor, acumulándose en un segundo grupo. Los materiales
no metálicos, como los plásticos, caen por su propio peso.
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REFUERZO
FICHA 1
ANÁLISIS DE LOS PLÁSTICOS
A nuestro alrededor encontramos infinidad de materiales plásticos. Se hace necesario conocerlos
e identificarlos para poder realizar una correcta aplicación de ellos. También tenemos que tener muy
en cuenta la posibilidad de su reciclado en los objetos plásticos, contribuyendo así a una mayor
conciencia medioambiental.
CUESTIONES
1
Completa la siguiente tabla:
SIGLAS
NOMBRE DEL POLÍMERO
TIPO DE PLÁSTICO
APLICACIONES
PET
MF
PP
PMMA
PE
PUR
PA
PF
PS
EP
PCP
PVC
2
Indica de qué tipo de plásticos son los siguientes objetos, el nombre comercial que les corresponde, y señala
si se pueden reciclar:
OBJETOS
TIPO DE PLÁSTICO
NOMBRE COMERCIAL
SÍMBOLO DE RECICLADO
Botella de detergente
Cinta aislante
Guantes
Botella de agua
Tuberías
Casco de ciclista
Envases para huevos
Bolsa del supermercado
Cubiertos desechables
Prótesis médicas
Mango de un cazo de cocina
Faros
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REFUERZO
FICHA 2
PROPIEDADES DE LOS PLÁSTICOS
Los plásticos son polímeros formados por grandes macromoléculas. Su uso está
muy extendido, debido a sus características, al ser materiales ligeros, resistentes
a la corrosión, aislantes de electricidad, de bajo coste, y, además, fáciles de fabricar
con el objetivo de darles diferentes formas.
PRACTICA
1
2
Relaciona los materiales de la lista con sus propiedades más importantes:
Lycra
•
• Muy ligero.
Piel artificial
•
• Flexible.
Metacrilato
•
• Elástico.
Poliestireno
•
• Aislante.
Nailon
•
• Antiadherente.
PVC
•
• Transparente.
Poliéster con fibras •
• Químicamente resistente.
Teflón
• Impermeable.
•
Deduce cuál es la principal propiedad de los plásticos, que se aprovechan
en las siguientes aplicaciones:
a) Traje de buceo.
e) Parachoques de automóvil.
b) Recubrimiento de cable eléctrico.
f) Envases desechables para alimentos calientes.
c) Raqueta de tenis.
g) Panel aislante.
d) Neumático.
h) Mango de sartén.
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AMPLIACIÓN
FICHA 3
FABRICACIÓN CON PLÁSTICOS
La forma de trabajar depende del tipo de material plástico que se va a emplear.
Los termoplásticos son más sencillos de fabricar, ya que se pueden utilizar diversas técnicas
basadas en el aporte de calor y presión. Los termoestables no se funden al calentarse,
por lo que es más complicado su proceso.
CUESTIONES
1
2
32
Señala qué procedimiento de fabricación es el más adecuado para la obtención
de los siguientes objetos de plástico. Razona la respuesta.
a) Carcasa de un televisor.
f) Bandejas para bombones.
b) Bañeras.
g) Corcho blanco.
c) Un mantel.
h) Una manguera de jardín.
d) Un enchufe.
i) Botellas.
e) La suela de unas zapatillas.
j) Tapadera.
Une mediante flechas qué tipos de plásticos se emplean para los siguientes
métodos de fabricación:
Extrusión
•
• Poliestireno, PVC, acrílico.
Moldeo por soplado
•
• Polietileno, poliestireno, nailon, polipropileno.
Moldeo por inyección
•
• PVC, polietileno, polipropileno.
Moldeo por compresión
•
• PVC.
Calandrado
•
• Fenol, aminas.
Moldeo al vacío
•
• Polietileno, PVC, nailon.
Hilado
•
• Poliamidas, poliéster, lycra.
Laminado
•
• PET.
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AMPLIACIÓN
FICHA 4
IDENTIFICACIÓN DE PLÁSTICOS
El objetivo de esta ficha es identificar el tipo de plástico con el que están construidos algunos
objetos cotidianos mediante ensayos sencillos. Las medidas de seguridad son muy importantes
en esta ficha, realizar los ensayos a la llama en vitrina.
PROCEDIMIENTO
ENSAYO DE DENSIDAD:
Emplearemos tres líquidos de densidades diferentes
y observaremos si el plástico flota o no en ellos.
a) Agua con alcohol. Densidad inferior a 1.
b) Agua. Densidad igual a 1.
c) Agua con sal. Densidad superior a 1.
PRUEBAS MECÁNICAS:
Flexibilidad: intenta doblar con las manos cada una
de las muestras.
Corte: intenta rayar con un cúter cada una de las
muestras. Ten mucho cuidado con no cortarte.
Fractura: golpea cada una de las muestras
con un martillo.
ENSAYO A LA LLAMA:
Coge una pequeña muestra del plástico y,
con unas pinzas, acércala a la llama de una vela.
Observa si se produce combustión o fusión, el color
de la llama y el olor que desprende.
PRACTICA
1
Mediante unas pruebas prácticas en el aula taller, intenta completar la tabla siguiente:
TIPO DE PLÁSTICO
ENSAYO MECÁNICO
DENSIDAD
COMBUSTIÓN / FUSIÓN
(FLEXIBILIDAD, CORTE,
(SI FLOTA O NO)
LLAMA: COLOR / OLOR
FRACTURA)
Fenoles
–
–
PF
–
–
–
–
Poliuretano
–
–
PUR
–
–
–
–
Cloruro de polivinilo
–
–
PVC
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
Caucho
Acrílico (fibra textil)
–
–
–
–
Polietileno
–
–
PE
–
–
–
–
Poliestireno
–
–
PS
–
–
–
–
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AMPLIACIÓN
FICHA 5
PLÁSTICOS BIODEGRADABLES
Las sociedades avanzadas tienen que hacer frente al creciente volumen de residuos que generan.
La investigación acerca de nuevos materiales persigue no solo producir materiales más baratos
y con más prestaciones, sino, además, fáciles de reciclar o que sean capaces de autodestruirse
sin causar perjuicios al medio ambiente.
PRODUCTOS BIODEGRADABLES Y COMPOSTABLES
La fabricación de plásticos biodegradables a partir de
materiales naturales es uno de los grandes retos de diferentes sectores industriales, agrícolas, materiales
para servicios, etc. Se trata de conseguir un material que,
tras ser utilizado para bolsas, cubiertas de invernaderos,
etc., se autodestruya tras ser desechado. Una empresa española, Fardis Ibérica, S. L., especializada en el proceso de recogida selectiva y tratamiento integral de la
fracción orgánica de los residuos municipales, ha logrado la fabricación y comercialización de productos que
cumplen con una doble condición, biodegradables y
compostantes, lo que posibilita la generación de riqueza tras su destrucción.
Polímeros biodegradables
A lo largo de la primera mitad del siglo XX, la investigación
de materiales sintetizados a partir de ácido glicólico y otros
ácidos-alcoholes fue abandonada porque los polímeros
resultantes eran demasiado inestables para su utilización
industrial a largo plazo. […]
Los bioplásticos de nueva generación retienen sus propiedades fisicoquímicas termoplásticas a lo largo del
ciclo de vida del producto manufacturado pero, una
vez depositados en condiciones de compostaje o metanización, se biodegradan completamente del mismo
modo que los residuos orgánicos, es decir, son transformados por microorganismos en agua, dióxido de carbono y/o metano a un ritmo equivalente o superior al
de la celulosa.
La inestabilidad intrínseca de estas resinas –causada
por la biodegradación– las convierte en herramientas
imprescindibles para contribuir a la consecución de un
auténtico desarrollo sostenible, ya que se producen a
partir de recursos renovables y se transforman en herramientas que facilitan la recogida selectiva y posterior valorización de los residuos orgánicos generados
por nuestra civilización.
Productos útiles
Bolsas de basura. Presentan propiedades fisicoquímicas semejantes a las de polietileno, pero se biodegradan en menos de 35 días, bajo condiciones de compostaje. Ideales para la recogida selectiva de la fracción
orgánica de los residuos domésticos y comerciales, restos de poda, jardinería, etc.
Film para agricultura. Transparente, translúcido u opaco, disponible en diversas formulaciones para adaptarse a las necesidades de temporalidad del cultivo en
cuestión.
Film retráctil. Transparente para envases y embalajes.
Cubertería. Cucharas, tenedores, cuchillos y cucharillas. Soportan elevadas temperaturas y se degradan en
120 días bajo condiciones de compostaje.
Platos, vasos. Fabricados en papel laminado con film
biodegradable o en ácido poliláctico (transparente).
Bandejas. Todo tipo de bandejas asimilables a las fabricadas en la actualidad a partir de poliestireno, producidas a partir de piedra caliza y fibra celulósica reciclada y laminadas con film plástico biodegradable.
INFORMACIÓN FACILITADA POR FARDIS IBÉRICA, S. L.
CUESTIONES
34
1
Investiga los problemas ecológicos que pueden aparecer en la transformación y eliminación de plásticos
convencionales.
2
¿Crees que es posible el establecimiento de este tipo de plásticos para cualquier aplicación industrial?
¿Por qué?
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AMPLIACIÓN
FICHA 6
BANCO DE DATOS. INFORMACIÓN COMPLEMENTARIA
EN LA RED
HISTORIA DE LOS MATERIALES
PLÁSTICOS
www.sandretto.it/museo/
SPAGNOLO/default.htm
RECICLAJE
www.madrimasd.org/culturaCientifica/
ateneo/quiosco/prensa/
dossiers/plasticos/menu.asp
PLÁSTICOS Y SU RELACIÓN
CON EL MEDIO AMBIENTE
www.plastivida.com.ar/
valorizacion.htm
Breve reseña de diversos materiales
plásticos, máquinas para
su elaboración, así como una historia
y cronología de estos.
Reciclado del plástico, los plásticos
y el medio ambiente, y un apartado
referente al PVC, entre otros.
Esta página profundiza
en el conocimiento de los materiales
plásticos y el medio ambiente, noticias
relacionadas y otros enlaces
de interés. Bastante completa.
Notas
35
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Página 36
EVALUACIÓN
FICHA 7
EVALUACIÓN
NOMBRE:
CURSO:
1
¿Cómo se clasifican los plásticos? Indica las características de cada tipo y pon un ejemplo de
aplicación.
2
Rellena los huecos de la siguiente tabla:
NOMBRE DEL
PLÁSTICO
APLICACIONES
4
PROCESADO
Tubería
Tejido
bañador
Polietileno
tereftalato
(PET)
Transparente e impermeable a componentes gaseosos.
No flota en agua.
Resinas de
poliéster
(UP)
Se combina con la
fibra de vidrio formando materiales
compuestos de gran
resistencia.
Poliuretanos
(PUR)
36
NOMBRE DEL
PLÁSTICO
Jeringuilla
Carcasas de línea
blanca de electrodomésticos, botones de aparatos,
instrumentos y tableros de automóviles, envases de
yogures, calzado.
3
Indica de qué plástico pueden estar fabricados
los siguientes objetos y qué técnica de procesado se ha empleado:
OBJETO
PROPIEDADES
FECHA:
Película
fotográfica
Mango
de sartén
Traje de
buceo
5
Explica las operaciones que harías para fabricar
una caja de metacrilato. Indica en cada caso las
herramientas que emplearías y el pegamento que
usarías.
Observa el siguiente dibujo. Indica y explica la
técnica de procesado de plásticos que se ha empleado.
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EVALUACIÓN
FICHA 8
AUTOEVALUACIÓN
NOMBRE:
1
CURSO:
Los plásticos:
6
a) Fabricar planchas de plástico.
b) Son elastómeros que experimentan grandes alargamientos.
c) Fabricar hilos textiles.
b) Fabricar botellas.
7
b) Es la técnica a partir de la cual se fabrican
el poliestireno expandido y muchos tipos de
esponjas de plástico.
b) Están formados por macromoléculas de forma lineal o ramificada.
c) Es la técnica en la que la pieza adquiere la
forma deseada cuando se aplica presión y
calor a una preforma plástica compactada.
c) Son, por ejemplo, el polietileno, el polipropileno y el neopreno.
4
Los termoestables:
8
El nailon:
a) Son plásticos rígidos debido a que tienen
una matriz de fibra de vidrio.
a) Es una fibra sintética más fuerte que cualquier fibra natural.
b) Sus macromoléculas forman una red que
puede contraerse y estirarse.
b) Sirve para fabricar pantalones vaqueros, camisas y calcetines.
c) Solo pueden procesarse una vez porque sufren una reacción de curado.
c) Es muy elástico y se comercializa con el
nombre de lycra.
El policarbonato:
a) Es un plástico de excelentes propiedades
químicas y ópticas, por lo que se usa para
fabricar CD y películas fotográficas.
b) Es un plástico termoestable más resistente al impacto que el vidrio.
c) Se usa como antiadherente en sartenes y
cacerolas porque tiene flúor.
5
La espumación:
a) Es un proceso en el que se introduce jabón
en el plástico para que sea más ligero.
Los termoplásticos:
a) Pueden reprocesarse varias veces, como
los plásticos termoestables.
3
El proceso de soplado sirve para:
a) Son el resultado de la polimerización de monómeros.
c) Son ligeros y resisten altas temperaturas.
2
FECHA:
En el moldeo por inyección:
a) La pieza tiene la forma de la boquilla por
donde sale la masa fundida de plástico.
b) El pistón avanza e introduce la masa fundida dentro del molde de acero.
9
En el taller, los plásticos:
a) Se marcan con rotuladores indelebles o con
cintas adhesivas.
b) Pueden pegarse con cualquier adhesivo,
excepto el propileno.
c) Se taladran siempre lubricando con aceite.
10 El pegamento de cianocrilato:
a) Es el único que sirve para pegar el poliestireno expandido.
b) Si se echa en exceso, debilita la unión.
c) Se usa como antiadherente en sartenes y
cacerolas porque tiene flúor.
c) Se fabrican botellas y piezas huecas.
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Página 38
EVALUACIÓN
FICHA 9
SOLUCIONES
NOMBRE:
CURSO:
FECHA:
EVALUACIÓN
1
las partículas de plástico y produce un entrelazado
de las cadenas del polímero. Esta es la reacción de
curado que permite formar un sólido uniforme, rígido y homogéneo.
¿Cómo se clasifican los plásticos? Indica las características de cada tipo y pon un ejemplo de
aplicación.
Ver respuesta en la página 12 del libro.
Indica de qué plástico pueden estar fabricados
los siguientes objetos y qué técnica de procesado se ha empleado:
4
2
Rellena los huecos de la siguiente tabla:
NOMBRE DEL
PLÁSTICO
APLICACIONES
PROPIEDADES
NOMBRE DEL
PLÁSTICO
OBJETO
Carcasas de línea
blanca de electrodomésticos, botones de
aparatos, instrumentos y tableros de automóviles, envases
de yogures, calzado.
Transparente, inodoro, insípido y
frágil. El poliestireno expandido es conocido como corcho
blanco.
Flota en el agua.
Botellas de agua, botellas de bebidas carbónicas película fotográfica, cinta de
grabación, fibras textiles.
Transparente e impermeable a componentes gaseosos.
Flota en el agua.
Paneles de coches,
piezas de carrocería,
cascos de embarcaciones pequeñas, esquíes, cañas de pescar.
Se combina con la
fibra de vidrio formando materiales
compuestos de gran
resistencia.
Poliuretanos Prendas de vestir
elásticas (lycra o elas(PUR)
tán), cintas transportadoras, mangueras,
ruedas industriales.
Espumas.
Son duros, resistentes a la abrasión
y flexibles. Pueden
presentar también
la forma de espumas.
Poliestireno (PS)
Polietileno
tereftalato
(PET)
Resinas de
poliéster
(UP)
3
Jeringuilla
Polietileno
Inyección
Tubería
Polipropileno (PP)
Cloruro de
polivinilo (PVC)
Extrusión
Tejido
bañador
Poliamida
Poliuretano
Hilado
Película
fotográfica
Polietileno
tereftalato (PET)
Laminado
Mango
de sartén
Fenoles
Compresión
Traje de
buceo
Neopreno
Laminación
Explica las operaciones que harías para fabricar
una caja de metacrilato. Indica en cada caso las
herramientas que emplearías y el pegamento que
usarías.
5
• Marcar con un rotulador indeleble.
• Sujetar cada pieza con el sargento protegiendo
el plástico con cartón.
• Cortar con la segueta con pelo redondo y, si es
necesario, lubricar el pelo con un poco de aceite
para facilitar el corte.
Observa el dibujo. Indica y explica la técnica de
procesado de plásticos que se ha empleado.
La técnica empleada es el moldeo por compresión.
La pieza de plástico adquiere la forma cuando se
aplica presión a una preforma de material plástico
compactado. El efecto de la presión y del calor une
• Desbastar con una lija de agua.
• Unir empleando cianocrilato, pegamento termofusible o pegamento epoxi.
AUTOEVALUACIÓN
1
38
a;
2
b;
3
c;
4
a;
5
b;
6
b;
7
PROCESADO
b;
8
a;
9
a; 10 b.
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CONTENIDOS PARA SABER MÁS…
FICHA 10
¿CÓMO DISTINGUIMOS UNOS PLÁSTICOS DE OTROS?
NOMBRE:
CURSO:
FECHA:
En el año 1860 se convocó un concurso en el que el objetivo era encontrar un material capaz de sustituir
al marfil, que empezaba a escasear y además era muy caro, en la fabricación de bolas de billar. Así fue
como John Hyatt inventó el celuloide, un material de características peculiares, que podía ser ablandado
repetidamente y moldeado de nuevo mediante calor. Se trataba del primer termoplástico, y la industria
encontró pronto multitud de aplicaciones para explotar sus cualidades.
El primer material termoestable fue la baquelita. La baquelita es aislante y resistente al agua y a los ácidos,
por lo que se utilizó para fabricar objetos de uso doméstico y componentes eléctricos, siendo el primer plástico
en fabricarse a gran escala. El éxito de estos nuevos materiales motivó, en la década de los treinta del siglo XX,
el interés de la industria en desarrollar otros de características especiales, como el polipropileno (PP) o el
polietileno. Así, surgieron el cloruro de polivinilo (PVC), un plástico duro y resistente al fuego, muy adecuado para
fabricar tuberías de todo tipo; el poliestireno (PS), un material transparente perfecto para fabricar vasos, botes, etc.;
el poliestireno expandido (EPS), una espuma blanca y rígida que se usa como aislante térmico y para embalajes,
y toda una serie de nuevos materiales.
La primera fibra artificial fue el nailon, cuyas propiedades se aprovecharon inmediatamente en la industria textil,
y que fue la primera de toda una serie de fibras artificiales que aportan multitud de ventajas sobre
las naturales. En la actualidad, debido a los nuevos hábitos de consumo, es el tereftalato de polietileno (PET)
el plástico más usado, sobre todo en el envasado de bebidas, desplazando al vidrio y al PVC en el mercado
de envases. Pero la industria química continúa su labor incesante de investigación a la busca de materiales
cada vez más sofisticados, adecuados a las nuevas exigencias de la industria.
1 Realizar una línea del tiempo. A lo largo de esta unidad has conocido algunos de los hitos
más importantes en la historia de los materiales plásticos, y en el texto de arriba te hemos dado algunos
datos más de cómo surgió y se desarrolló esta industria.
1838 Regnault inventa el cloruro de vinilo.
I
• Recoge en una línea del tiempo el orden en que fueron apareciendo todos estos nuevos
materiales, empleando los datos que te damos en el texto y los que encontrarás en el libro,
incluida la doble página final «Plásticos por todas partes».
2 Repasar las características de los distintos tipos de materiales plásticos. Termoplásticos,
termoestables y elastómeros son tipos de plásticos con propiedades, formas de producción
y utilidades diferentes, que debes aprender a reconocer.
• Indica cuáles de las siguientes sentencias referidas a los plásticos son verdaderas (V) o falsas (F).
Los plásticos elastómeros reciben ese nombre debido a su elevada elasticidad.
La principal propiedad de los termoplásticos es que su forma se puede modificar con facilidad.
Los materiales termoplásticos y termoestables pueden reciclarse mediante aportación de calor.
El comportamiento de los plásticos ante el calor está relacionado con su estructura interna.
Los materiales elastómeros soportan bien el calor.
Los plásticos termoestables son más resistentes que los termoplásticos, debido a que
su estructura interna es mucho más compacta.
Los plásticos son muy baratos.
Los plásticos se degradan con facilidad.
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FICHA 10 (Continuación)
¿CÓMO DISTINGUIMOS UNOS PLÁSTICOS DE OTROS?
NOMBRE:
CURSO:
FECHA:
3 Reconocer las propiedades de algunos de los plásticos más utilizados.
Además de las características propias de cada uno de los tipos de plásticos, los materiales plásticos
presentan una serie de características propias, aquellas que los hacen adecuados para unas aplicaciones
y no para otras, como su resistencia, fragilidad, cualidades como aislantes, etc.
• Relaciona cada uno de los materiales plásticos que te indicamos en la columna de la derecha con sus
características propias en la columna de la izquierda.
Resistente al desgaste y a la acción de productos químicos.
Polibutadieno (BR).
Ligero, alta resistencia mecánica y resistente
al desgaste, buen aislante.
Polipropileno (PP).
Duro, resistente al calor y a los productos
químicos, buen aislante.
Melamina.
Resistente a las bajas temperaturas y al desgaste.
Polisiloxano (SL).
Resistente a la corrosión y a los agentes
químicos, poco inflamable.
Poliamida (PA).
Tenaz y resistente a los golpes.
Policarbonato (PC).
Bastante rígido, resistente a esfuerzos y a la acción
de productos químicos, buen aislante.
Baquelita.
4 Distinguir los diferentes materiales plásticos entre los objetos que nos rodean.
Ya has visto cuáles son los plásticos más utilizados en la industria, aquellos que con mayor frecuencia
podemos encontrar en nuestras actividades diarias y sus características particulares.
• Busca objetos de pequeño tamaño, que puedas llevar a clase y mostrarlos a tus compañeros,
que estén fabricados con plásticos diferentes. Cuantos más tipos seas capaz de encontrar, mejor.
• Después compáralos con los objetos que hayan encontrado tus compañeros y relacionar las propiedades
de cada uno de esos plásticos con las aplicaciones que habéis descubierto.
5 Relacionar los tipos de plásticos con sus propiedades, técnicas de producción y usos.
• Completa la tabla indicando qué objetos se fabrican con cada tipo de plástico, qué características
son las que aprovecha cada objeto y qué métodos de producción se emplean en su fabricación.
Tipo de plástico
Objeto
Propiedades
Técnica de producción
PP
CR
HDPE
Resinas fenólicas
PMMA
PA
PVC
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FICHA 11
¿CÓMO SE FABRICAN LOS MATERIALES PLÁSTICOS?
NOMBRE:
CURSO:
FECHA:
1 Identificar las técnicas básicas de producción de plásticos. Cada plástico requiere técnicas
particulares de fabricación y conformado, porque posee características propias, como distintas
temperaturas de fusión, de transición vítrea, unos pueden conformarse varias veces, otros solo una, etc.
• Completa los espacios en blanco que encontrarás en las siguientes sentencias y que
hacen referencia a las técnicas de producción de polímeros termoplásticos.
consiste en fabricar piezas de plástico mediante moldes, que le dan
al material la forma deseada.
es un método que requiere mucho tiempo, ya que hay que asegurarse
de que el material fundido rellena por completo el molde, y después hay que dejarlo enfriar.
El moldeo a alta presión también es conocido por el nombre de
La técnica llamada
.
se utiliza para fabricar tuberías y otros perfiles de sección constante.
El método más utilizado en la producción de plásticos termoplásticos es el
.
Para fabricar plásticos con una densidad muy baja o expandidos, se emplea la técnica
del
.
Existen dos tipos de técnicas de producción de termoplásticos, según el tipo de presión
a que se somete el material, y son el
y el
.
2 Conocer el proceso de producción de polímeros termoestables. Los plásticos termoestables
se polimerizan siempre en un molde, pero este proceso puede llevarse a cabo empleando diferentes
técnicas, como son el moldeo por compresión y el moldeo por transferencia.
• Te ofrecemos los esquemas de ambos métodos, compresión y transferencia. ¿Cuál es cada uno de ellos?
• Rotula ahora ambos dibujos indicando las distintas fases del proceso. ¿Cuál crees que es
la principal diferencia entre ambos métodos?
a
b
3 Identificar las distintas técnicas de mecanización de plásticos. El plástico ha sustituido a los materiales
tradicionales, como la madera o el metal, en muchas de sus aplicaciones. Pero requiere técnicas propias
de mecanización y herramientas adecuadas.
• Identifica cada una de las tres técnicas que muestran los siguientes dibujos, rotulando en ellos
las herramientas y fases del proceso que puedas reconocer.
a
b
c
• ¿Qué diferencias encuentras entre estas técnicas y las que se emplean para mecanizar la madera?
41
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FICHA 12
¿POR QUÉ ES IMPORTANTE RECICLAR LOS PLÁSTICOS?
NOMBRE:
CURSO:
FECHA:
1 Analizar la fase de selección en el reciclado
de plásticos. La clasificación y recolección son
las primeras fases del proceso de reciclado
de los plásticos. Con el fin de reducir los costos,
la clasificación debe realizarse en los puntos de origen,
es decir, en los lugares donde se origina el desecho.
En realidad existen más de cien tipos diferentes
de plásticos, pero a efectos de su reciclado nos interesan
solamente seis, los que aparecen recogidos en el cuadro
de la derecha. Cada uno de estos tipos se recicla
por separado, incluso cuando se hace empleando
los mismos métodos.
• ¿Crees que la identificación de los plásticos con un
número simplifica el proceso de reciclado? ¿Por qué?
• Haz una lista de objetos de plástico de uso
cotidiano con cada uno de los seis tipos que
aparecen en la tabla de la derecha, localizando
en ellos su número de identificación.
¿Cuáles de estos tipos son los más habituales
en tu casa? ¿Y los menos habituales?
1
2
Polietilentereftalato (PET).
Envases, botellas, fibras textiles, bandejas para microondas.
Polietileno de alta densidad
(PEAD). Envases para aceites, champúes, detergentes,
bolsas, cañerías.
3
4
Cloruro de polivinilo (PVC).
Botellas de agua, mangueras, pilas, juguetes, film,
marcos de ventanas.
Polietileno de baja densidad
(PEBD). Bolsas, pañales, tuberías para riego, botes de
cosméticos.
5
6
Polipropileno (PP). Film para alimentos, envases industriales, alfombras y tapicerías.
Poliestireno (PS). Botes de
yogur y otros lácteos, bandejas de supermercado, máquinas de afeitar.
2 Trabajar en equipo. Los materiales plásticos generan problemas de recolección y traslado.
Por ejemplo, un camión con capacidad para transportar doce toneladas de desechos comunes
puede transportar seis o siete toneladas de plástico compactado, y apenas dos de plástico sin compactar.
• Forma grupos con tus compañeros de clase y discutid acerca del problema de volumen
de los desechos plásticos. Tratad de encontrar una manera alternativa de recogida
de estos materiales que subsane este problema.
3 Comprobar cómo los nuevos materiales han cambiado nuestras vidas.
La aparición de los materiales plásticos nos ha permitido sustituir muchos
de los materiales tradicionales por otros que imitan y mejoran sus características,
y que se pueden producir industrialmente, sin que la escasez de materias primas
suponga un inconveniente. Pero, como cada avance de la tecnología,
también conlleva una serie de efectos secundarios y de nuevas
necesidades. En un mundo que es cada vez más consumista,
el plástico ha transformado en objetos de usar y tirar muchas
de las cosas que antes estaban destinadas a durar.
En resumen, consumimos más y producimos más desechos también.
• ¿Qué materiales crees que es más interesante sustituir por plástico? ¿Por qué?
• ¿En qué aplicaciones son «insustituibles» los plásticos?
• ¿Qué cambios sociológicos y económicos ha traído consigo la aparición
de los plásticos, es decir, cómo crees que han cambiado nuestras vidas
los nuevos materiales? ¿Y la actividad industrial?
• Supón que al levantarte por la mañana descubrieras que no existen
los plásticos. Escribe un pequeño ensayo en el que describas
cómo cambiaría tus actividades normales la ausencia
de estos materiales. ¿Qué cosas no podrías hacer?
¿Cuáles tendrías que realizar de manera diferente?
42
FICHA 13
SÍNTESIS
1
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FECHA:
CURSO:
NOMBRE:
1 Completa el siguiente mapa de conceptos.
LOS MATERIALES
PLÁSTICOS
también llamados
son compuestos
basados en
el carbono
que pueden ser
que pueden ser
donde el material se quema
y se usa como
proceso que solo puede
aplicarse a los plásticos
moldeo por compresión
moldeo
es decir, son
materiales
mediante un
proceso llamado
cadenas entrecruzadas
pueden ser conformados
mediante el calor
que se unen
entre sí formando
reciclado mecánico
rectificado
termoestables
termoplásticos
monómeros
que están formados por moléculas de
menor tamaño, los
según
su comportamiento
ante el calor,
se clasifican en
tienen estructuras
internas en forma de
se obtienen
a través de
diversas técnicas
se mecanizan
con técnicas como
se reciclan siguiendo
tres métodos
diferentes, que son
como
colada
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Notas
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plasticos - wiki tecnoelpalo

Transcripción

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