Plásticos en Construcción: Tipos, Propiedades y Aplicaciones

Plásticos en la Construcción

Definición de Plástico

Es un material, normalmente orgánico, sintético, que puede ser ablandado bajo la influencia del calor, la presión o ambas, adoptando una nueva forma que conserva de forma permanente. Están formados por grandes moléculas unidas entre sí por fuertes enlaces. Además, sus propiedades pueden mejorarse añadiéndoles aditivos.

Composición

Los plásticos están formados por un polímero sintético (resina básica), al que se le añaden aditivos que modifican y mejoran el producto resultante. Las resinas básicas se componen de grandes moléculas, formadas por la unión de cientos de moléculas más pequeñas, denominadas monómeros.

Monómero

Son moléculas de bajo peso molecular compuestas por varios átomos, normalmente de carbono y a veces de silicio, unidas entre sí por medio de enlaces covalentes dobles o triples.

Polímeros

Los polímeros son compuestos moleculares de gran masa, formados por muchos monómeros. Se forman por Adición o por Condensación.

Polimerización por Adición

Es un proceso químico que consiste en el encadenamiento de las moléculas de los monómeros, que se agrupan químicamente entre sí, dando lugar a una molécula de gran peso molecular, generalmente bajo la influencia de calor y un catalizador.

Polimerización por Condensación

Cuando en la composición química de la cadena resultante se han perdido átomos, se desprenden moléculas de agua en estado líquido o gaseoso.

Copolimerización

Se produce cuando se mezclan dos o más monómeros distintos.

Tipos de Polimerización

La polimerización puede ser lineal o ramificada:

• Polimerización Lineal: Se realiza en una sola dirección, obteniendo polímeros lineales. Es la formación de los plásticos termoplásticos.
• Polimerización Ramificada: Se realiza en dos o tres direcciones. Forman conjuntos más sólidos, dando lugar a la formación de los plásticos termoestables.

Aditivos

Las resinas base de los plásticos se utilizan puras para algunas aplicaciones, pero para la fabricación de plásticos, se les añaden otras sustancias naturales y artificiales que dan origen al producto final. Estos productos se conocen como Aditivos, y los principales son:

• Estabilizantes
• Lubricantes
• Colorantes
• Extendedores
• Endurecedores
• Abrillantadores
• Espumantes
• Desmoldeantes
• Ignífugos
• Catalizadores
• Plastificantes
• Cargas
• Antioxidantes

Estos aditivos confieren al plástico las propiedades específicas que el producto o el proceso de transformación requieren.

Clasificación de los Plásticos

Los plásticos se clasifican principalmente en tres grandes grupos según su comportamiento frente al calor y su estructura molecular:

• Plásticos Termoestables
• Plásticos Termoplásticos
• Elastómeros

Plásticos Termoestables

Se obtienen por reacciones químicas de Polimerización por Condensación y, en ocasiones, por Adición. Son irreversibles una vez obtenidos; su forma definitiva debe conseguirse durante las reacciones químicas de formación, antes del enfriamiento.

Características Principales:

• Después de enfriarlos no se ablandan por un nuevo calentamiento.
• Son más resistentes mecánicamente y tienen mayor dureza superficial que los termoplásticos.
• Son insolubles.
• Mayor resistencia al calor.
• Rigidez.

Tipos y Usos:

• Resinas Fenólicas: Se utilizan como material laminado y adhesivos, ya que refuerzan y confieren una extraordinaria dureza al laminado (industria del mueble, industria de adhesivos).
• Resinas de Urea: Se utilizan como adhesivos para tableros contrachapados, colas, barnices, lacas y para paneles aislantes, debido a su dureza y tenacidad.
• Resinas Melamínicas: Se utilizan para laminados decorativos y adhesivos especiales, debido a su resistencia a la humedad y a las altas temperaturas.
• Poliésteres: Plástico termoestable con elevada estabilidad tridimensional, alta resistencia al calor y a los cambios bruscos de temperatura, excelentes propiedades eléctricas y buena resistencia a la humedad y a la fisuración. Cabe destacar que es un material propenso a la corrosión. Usos: Bañeras, piscinas, cerramientos translúcidos, barnices, impermeabilizaciones.
• Resinas Epóxicas: Se utilizan en pinturas sometidas a abrasión y adhesivos, debido a sus excepcionales propiedades adhesivas y su elevada resistencia al calor y al agua.
• Siliconas: Se utilizan para revestimiento de cables eléctricos y sellados, debido a sus propiedades aislantes eléctricas, su carácter incombustible y su resistencia al envejecimiento.

Plásticos Termoplásticos

A diferencia de los termoestables, se ablandan con el calor y, tras enfriarse, pueden volver a moldearse al ser sometidos nuevamente a la acción del calor, conservando sus propiedades intrínsecas a lo largo de todos los tratamientos de este tipo.

Características Principales:

• Se ablandan por el calor.
• Después de enfriarlos se pueden volver a moldear mediante la acción del calor.
• Gran versatilidad y capacidad de soldadura.
• Baja absorción de agua.
• Admiten gran variedad de coloraciones.

Tipos y Usos:

• Resinas Celulósicas:
  1. Nitrocelulosa: Se utiliza en lacas, esmaltes, barnices, películas y tubos, debido a su tenacidad y gran resistencia a los impactos y a la tracción.
  2. Acetato de Celulosa: Se utiliza en pinturas.
• Polietileno: Polímero obtenido a partir del Etileno. Se puede elaborar a alta o baja presión:
  1. Alta Presión (baja densidad): Se utiliza en tuberías y distribución de agua, debido a su gran flexibilidad, baja absorción de agua y resistencia a las heladas. También en aislamiento de cables e impermeabilización de embalses y canales.
  2. Baja Presión (alta densidad): Se utiliza en tuberías y distribución de agua que requieran mayor resistencia a acciones mecánicas. Sus propiedades y usos son prácticamente los mismos que el de alta presión, pero este es más fuerte y resistente.
  3. Espuma de Polietileno: Se utiliza para realizar juntas entre distintos materiales, como marcos de puertas y ventanas, así como perfiles cilíndricos para colocar como topes en juntas de dilatación.
• Polipropileno: Se obtiene por cracking de los hidrocarburos del petróleo, produciendo polímeros de elevado peso molecular. Presenta un aspecto similar al Polietileno de baja presión, pero es más duro. Características: durabilidad, estabilidad dimensional, buena soldabilidad. No soporta bien las bajas temperaturas, pero en condiciones normales su resistencia mecánica es superior al Polietileno. Usos: instalaciones de fontanería que deben resistir al agua caliente, tuberías de calefacción por suelo radiante, aplicaciones eléctricas y en el sector textil y cordelero debido a su gran resistencia a tracción y elasticidad. Otros usos incluyen sillas, placas solares y techos.
• Resinas de Poliestireno: Se obtienen por polimerización del estireno.
  • Poliestireno Expandido: Producto de espuma muy ligera, en forma de planchas, bloques, cintas, láminas y cuerpos moldeados, obtenidos a partir de perlas que se obtienen por polimerización del estireno, tratado en agua mediante un agente expansor, conteniendo hasta un 98% de aire. Propiedades: baja absorción de agua y humedad, bajo coeficiente de conductividad térmica y aislante. Usos: revestimiento de tuberías, placas lisas y grabadas para techos, ornamentación, boyas para cisternas.
  • Poliestireno Extrusionado: Espuma rígida obtenida por extrusión con superficie lisa, presenta estructuras con celdas cerradas. Propiedades: resistente a la compresión, aislante térmico, nula absorción de agua, nula capilaridad, resistencia a heladas y difícilmente inflamable. Tiene distintos tipos de espesores. Usos: aislamiento térmico en cubiertas, bajo pavimentos y suelos radiantes.
  • Poliestireno ABS: Plástico termoplástico proveniente de una resina opaca y formada por la polimerización de estireno y butadieno. Propiedades: resistente al calor, aislante eléctrico, resistente a la intemperie y baja absorción de humedad. Usos: carcasas de electrodomésticos, tuberías y sumideros.
• Resinas Vinílicas:
  • Policloruro de Vinilo (PVC): Los polímeros de resinas de policloruro de Vinilo son macromoléculas orgánicas formadas por encadenamientos de monómeros de cloruro de vinilo en presencia de un catalizador. Los rayos ultravioleta deterioran el material volviéndolo quebradizo.
    • PVC rígido: Fusión y moldeado de policloruro de vinilo con aditivos, con exclusión de plastificantes. Usos: canalones y bajantes de aguas, tuberías de saneamiento, perfiles para carpintería de ventanas y puertas, láminas de persianas enrollables.
    • PVC flexible: También llamado PVC plastificado, es un material elástico. Usos: aislantes para conductores eléctricos, láminas finas y estampados para cortinas en baños y duchas, losetas y material en rollo para pavimentación ligera.
  • Poliacetato de Vinilo: Utilizado en la fabricación de pinturas, barnices y adhesivos.
• Resinas Acrílicas:
  • Polimetacrilato de Metilo: Se utiliza en claraboyas y lucernarios, ya que puede curvarse y cortarse con sierra.
• Resinas de Poliamidas: Se utilizan en engranajes, rodamientos y cojinetes, debido a su capacidad de amortiguación y bajo coeficiente de rozamiento.
• Resinas de Poliuretano:
  1. Rígidas: Muy duras, brillantes, indicadas para recubrimientos con elevada resistencia a disolventes.
  2. Blandas: Elásticas, se utilizan como cauchos resistentes a la abrasión.
  3. Espuma:
     • Flexibles: Modifican su forma ante un esfuerzo y toman su forma original cuando esa fuerza cesa. Usadas como soporte de moquetas tipo flotante, tapizados, colchones y pavimentos flotantes.
     • Rígidas: Es un buen aislante térmico, utilizado sobre tuberías en cubiertas, aportando rigidez.
• Policarbonato: Se utiliza en claraboyas, vidrios de seguridad en ventanas y colectores solares, ya que resiste una gran variedad de productos químicos.

Plásticos Elastómeros

Presentan una estructura reticulada, a base de macromoléculas largas y filiformes unidas entre sí. Son materiales de grandes moléculas con gran elasticidad y capacidad de estiramiento y rebote. Recuperan su forma original una vez que se retira la fuerza que los deforma. Pueden ser sustancias naturales o sintéticas.

Modalidades de Presentación:

• Hojas obtenidas por polimerización, empaquetadas en fardos.
• En látex, formado por una suspensión acuosa.

Tipos y Usos:

• Caucho Natural: Se presenta en láminas u hojas ahumadas, conocido como caucho en bruto. Posee una gran elasticidad que tiende a perder con el uso continuado y los cambios bruscos de temperatura. Para evitar esta pérdida, se realiza la vulcanización (proceso que consiste en calentar el caucho crudo en presencia de un 4-10% de azufre), lo que también mejora su dureza y resistencia al frío.
• Butadieno-Estireno: Se utiliza principalmente en la industria de los neumáticos, así como en mangueras y correas de transmisión.
• Neopreno: Es un plástico elastómero que se caracteriza por su elasticidad, flexibilidad, no se degrada por la acción continua de rayos solares, ozono, cambios de temperatura o la intemperie. Posee alta resistencia física y a la combustión, y resiste a aceites. Usos: tuberías de petróleo y otros hidrocarburos, revestimientos de cables eléctricos y sellado de juntas de dilatación.
• Politetrafluoroetileno (PTFE): Se utiliza en tuberías resistentes a reactivos químicos, aislamientos de cables y recubrimientos antiadherentes, ya que posee un bajo coeficiente de rozamiento, es aislante y flexible.