ORÍGENES DE LOS PLÁSTICOS
El término Plástico, en su significado más general, se aplica a las sustancias de distintas estructuras y naturalezas que carecen de un punto fijo de ebullición y poseen durante un intervalo de temperaturas propiedades de elasticidad y flexibilidad que permiten
moldearlas y adaptarlas a diferentes formas y aplicaciones. Sin embargo, en sentido restringido, denota ciertos tipos de materiales sintéticos obtenidos mediante fenómenos de polimerización o multiplicación artificial de los átomos de carbono en las largas cadenas moleculares de compuestos orgánicos derivados del petróleo y otras sustancias naturales.
La DEFINICIÓN enciclopédica de plásticos (de la Enciclopedia Encarta), establece lo siguiente:
PLÁSTICOS: materiales polímeros orgánicos (compuestos formados por moléculas orgánicas gigantes) que son plásticos, es decir, que pueden deformarse hasta conseguir una forma deseada por medio de extrusión, moldeo o hilado. Las moléculas pueden ser de origen natural, por ejemplo la celulosa, la cera y el caucho (hule) natural, o sintéticas, como el polietileno y el nylon. Los materiales empleados en su fabricación son resinas en forma de bolitas o polvo o en disolución. Con estos materiales se fabrican los plásticos terminados.
ETIMOLOGÍA
El vocablo plástico deriva del griego plásticos, que se traduce como moldeable. Los polímeros, las moléculas básicas de los plásticos, se hallan presentes en estado natural en algunas sustancias vegetales y animales como el caucho, la madera y el cuero, si bien en el ámbito de la moderna tecnología de los materiales tales compuestos no suelen encuadrarse en el grupo de los plásticos, el cual se reduce preferentemente a preparados sintéticos.
HISTORIA
El caucho o hule, fue uno de los primeros polímeros naturales conocidos desde antes de la llegada de Cristóbal Colón a América, por los pueblos de México y de la región del Amazonas (Brasil y Perú), como una sustancia lechosa de algunas plantas y árboles. El látex (como se conoce a la suspensión coloidal de las partículas de hule en agua), se extraía principalmente del guayule y de la hevea brasiliensis en México, Perú y Brasil. La palabra caucho deriva de la palabra peruana CAUCHUC (impermeable). Durante muchos años los europeos intentaron obtener un producto similar, pero sin éxito. Los ingleses lograron sacar de Brasil y por contrabando, semillas para llevarlas a Ceilán y a otras regiones tropicales de Asia. En Inglaterra, el caucho servía para borrar las marcas de lápiz y por eso se le llamó: RUBBER.
Este jugo lechoso se recogía en vasijas y luego se coagulaba por adición de un ácido.
Posteriormente se lava y se seca. Este hule así ya preparado se usó para fabricar tirantes y otros aditamentos. Pero el hule además de ser pegajoso, en verano se reblandecía y en invierno se volvía rígido y quebradizo.
En 1839, Charles Goodyear descubrió accidentalmente como resolver estos problemas, cuando derramó accidentalmente una mezcla de azufre y hule natural sobre una estufa caliente. El producto obtenido resultó ser más elástico y resistente al calor y a la tensión
que el hule crudo. El proceso de mezclar y hacer reaccionar el azufre caliente con el hule crudo se llama vulcanización. La vulcanización consiste en la formación de puentes químicos de azufre.
El hule contiene cadenas de átomos y al adicionar el azufre, se producen enlaces entre las cadenas. Esta reacción química de entrecruzamiento “ata” las cadenas poliméricas y confiere al hule propiedades de resistencia mecánica y térmica ya explicadas. (QUÍMICA, Garritz, J.A. Chamizo, Prentice may, Pearson Educación). Esta fue la primera intervención hecha por el hombre para crear un plástico, sin embargo no se le considera hecho por el hombre, dado que el hule natural se obtenía en forma natural a partir de las plantas.
El primer plástico se origina como resultado de un concurso realizado en 1860, cuando el fabricante estadounidense de bolas de billar Phelan and Collander ofreció una recompensa de 10.000 dólares a quien consiguiera un sustituto aceptable del marfil natural, destinado a la fabricación de bolas de billar. Una de las personas que compitieron fue el inventor norteamericano Wesley Hyatt, quien desarrolló un método para procesar a presión la piroxilina, un nitrato de celulosa de baja nitración tratado previamente con alcanfor y una cantidad mínima de alcohol como disolvente. Su producto, fue patentado con el nombre de celuloide y se le utilizó para fabricar diferentes objetos tales como las citadas bolas, mangos de cuchillos, armazones de lentes y la película cinematográfica, sin la cual no se hubiera podido iniciar la industria del cine a fines del siglo XIX.
El celuloide tuvo un notable éxito comercial a pesar de ser inflamable y de su deterioro al exponerlo a la luz.
El celuloide se fabricaba disolviendo nitro celulosa, un hidrato de carbono obtenido de las plantas, en una solución de alcanfor y etanol.
Puede ser ablandado repetidamente y moldeado de nuevo mediante calor, por lo que recibe el calificativo de termoplástico.
En 1909 el químico norteamericano de origen belga Leo Hendrik Baekeland (1863-1944) sintetizó un polímero de interés comercial, a partir de moléculas de fenol y formaldehído. Este producto podía moldearse a medida que se formaba y resultaba duro al solidificar. No conducía la electricidad, era resistente al agua y los disolventes, pero fácilmente mecanizable. Se lo bautizó con el nombre de bakelita, el primer plástico totalmente sintético de la historia.
Baekeland nunca supo que, en realidad, lo que había sintetizado era lo que hoy conocemos con el nombre de copolímero. A diferencia de los homopolímeros, que están formados por unidades monoméricas idénticas (por ejemplo, el polietileno o el polipropileno), los copolímeros están constituidos, al menos, por dos monómeros diferentes.
Otra cosa que Baekeland desconocía es que el alto grado de entrecruzamiento de la estructura molecular de la baquelita le confiere la propiedad de ser un plástico termoestable, es decir que puede moldearse apenas concluida su preparación.
En otras palabras, una vez que se enfría la baquelita no puede volver a ablandarse por calor.
Esto último era la diferencia de los polímeros termoplásticos, que pueden fundirse y moldearse varias veces, debido a que las cadenas pueden ser lineales o ramificadas pero no presentan entrecruzamiento. La bakelita es aislante y resistente al agua, a los ácidos y al calor moderado. Debido a estas características se extendió su uso a objetos de uso doméstico y componentes eléctricos en general.
Entre los productos desarrollados durante este periodo están los polímeros naturales alterados, como el rayón, fabricado a partir de productos de celulosa.
EVOLUCIÓN DE LOS PLÁSTICOS.
Los resultados alcanzados por los primeros plásticos incentivaron a los químicos y a la industria a buscar otras moléculas sencillas que pudieran enlazarse para crear polímeros. En la década del 30, químicos ingleses descubrieron que el gas etileno polimerizaba bajo la acción del calor y la presión, formando un termoplástico al que llamaron polietileno (PE). Sin embargo otros autores mencionan que el descubrimiento del polietileno fue en la década de los 50´S. Hacia los años 50 aparece el polipropileno (PP).
Al reemplazar en el etileno un átomo de hidrógeno por uno de cloruro se produjo el cloruro de polivinilo (PVC), un plástico duro y resistente al fuego, especialmente adecuado para cañerías de todo tipo. Al agregarles diversos aditivos se logra un material más blando, sustitutivo del caucho, comúnmente usado para ropa impermeable, manteles, cortinas y juguetes. Un plástico parecido al PVC es el politetrafluoretileno (PTFE), conocido popularmente como
teflón y usado para rodillos y sartenes antiadherentes.
Descubierto en 1938 por Roy Plunket, trabajando en DUPONT.
Otro de los plásticos desarrollados en los años 30 en Alemania fue el poliestireno (PS), un material muy transparente comúnmente utilizado para vasos, potes y hueveras. El poliestireno expandido (EPS), una espuma blanca y rígida, es usado básicamente para embalaje y aislante térmico.
También en los años 30 se crea la primera fibra artificial, el nylon. Su descubridor fue el químico Wallace Carothers, que trabajaba para la empresa Dupont. Descubrió que dos sustancias químicas como el hexametilendiamina y ácido adípico, formaban polímeros que bombeados a través de agujeros y estirados formaban hilos que podían tejerse. Su primer uso fue la fabricación de paracaídas para las fuerzas armadas estadounidenses durante la Segunda Guerra Mundial, extendiéndose rápidamente a la industria textil en la fabricación de medias y otros tejidos combinados con
algodón o lana. Al nylon le siguieron otras fibras sintéticas como por ejemplo el orlón y el acrilán.
En años recientes, principalmente en lo que tiene que ver con el envasado en botellas y frascos, se ha desarrollado vertiginosamente el uso del tereftalato de polietileno (PET), material que viene desplazando al vidrio y al PVC en el mercado de envases.
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