Polimeros

Compuestos Termofraguantes

Son formados mediante calor y con o sin presión, resultando un producto que es permanentemente duro. El calor ablanda primero al material, pero al añadirle más calor o sustancias químicas especiales, se endurecen por un cambio químico conocido como polimerización y no puede ser reblandecido.

La polimerización es un proceso químico que da como resultado la formación de un nuevo compuesto cuyo peso molecular es un múltiplo del de la sustancia original.

Los procesos utilizados para plásticos termofraguantes, incluyen compresión o moldeo de transferencia, colado, laminado o impregnado.

Fenólicas

Es uno de los principales plásticos termofraguantes que se usan en la actualidad en la industria. Dicha resina sintética se elabora mediante la reacción del fenol con el formaldehído, forma un material duro, de alta resistencia, durable, capaz de ser moldeado bajo una amplia variedad de condiciones.

Este material tiene alta resistencia al calor y al agua y puede producirse en una gran variedad en colores. Se usa en la fabricación de materiales de revestimiento, productos laminados, ruedas de esmeril y agentes aglutinantes para metal y vidrio, pudiendo moldearse en muchas formas útiles, tales como cajas moldeadas, clavijas eléctricas, tapones de botella, perillas, carátulas, mangos para cuchillos, gabinetes para radio y otras numerosas partes eléctricas. Los compuestos fenólicos son moldeados por compresión o moldeo de transferencia.

Resinas amínicas

Las resinas más importantes son formaldehído de urea y formaldehído de melanina. Este componente plástico, también termofraguante, se puede obtener en forma de polvo para moldear o en solución para usarse como liga y adhesivo. A la vez se combina con una variedad de relleno, mejora las propiedades mecánicas y eléctricas. Las buenas características de flujo de la resina de melanina hacen un modelo de transferencia, conveniente para tales artículos como vajillas, piezas de encendido, perillas y estuches para rasuradoras.

Resinas furánicas

Las resinas furánicas de obtienen procesando productos agrícolas de desecho, tales como olotes, cascaras de arroz y de semillas de algodón, con ciertos ácidos. La resina termofraguante que se obtiene es de color obscuro resistente al agua y tiene excelentes cualidades eléctricas. Estas resinas también son usadas como aglutinantes para arena de corazones de fundición, como aditivos endurecedores para enyesar, también como agentes adhesivos en compuestos de piso y en productos de grafito.

Epóxidos

Los epoxidos son un tipo de moleculasorganicas en las cuales hay dos carbonos consecutivos, unidos mediante un enlace, que a us vez cada uno tiene un enlace hacia un mismo oxigeno, de manera que ese oxigeno tiene un enlace con cada uno de los carbonos, formando una estructura como un triangulo en cuyos verticesestan un carbono, el otro carbono consecutivo y el oxigeno, y cuyos lados serian los enlaces que los unen.

Si a un epoxido le rompes el enlace carbono-carbono de esos dos carbonos consecutivo tienes un eter, ya que serian dos cadenas de carbono unidas por un oxigeno.

Los epóxidos de cadena larga que se obtienen de los triglicéridos de aceites vegetales pueden usarse directamente en PVC para modificar su flexibilidad, elasticidad y dureza, impartiendo al polímero estabilidad frente al calor y a la radiación UV. Además se utilizan como lubricantes y detergentes en el mejoramiento de propiedades, en la producción de recubrimientos cerámicos, pinturas, y en formulaciones cosméticas y farmacéuticas (Campanella y Baltanás, 2005: 208). Por otra parte, debido a la alta reactividad del grupo oxirano, los epóxidos también son materias primas para gran variedad de químicos como glicoles, alcanolaminas, aminoácidos, compuestos carbonílicos, olefínicos y poliméricos como poliéteres y resinas epóxicas (Buffon y Schuchardt, 2003).

A escala industrial, la epoxidación de aceites vegetales se realiza mediante la reacción de Prileschajewl, en la que el aceite insaturado reacciona con un ácido percarboxílico, obtenido a partir de la reacción del ácido correspondiente con peróxido de hidrógeno (Rios et ál., 2005: 19). Los ácidos percarboxílicos pueden obtenerse in situ o prepararse previamente. En general, se acepta que el proceso in situ es más seguro, puesto que el uso del peroxiácido obtenido previamente puede generar mezclas detonantes a altas concentraciones del oxígeno activo que explotan fácilmente con el calor (Rangarajan et ál., 1995: 1161).

Tipo de catalizador

La producción de epóxidos se realiza utilizando como catalizador un ácido mineral fuerte, como el ácido sulfúrico; sin embargo, el uso de dichos ácidos presenta desventajas, ya que son poco selectivos. Además, aspectos ambientales concernientes a la disposición de las sales formadas durante la neutralización final, así como otros problemas técnicos asociados con su uso -tales como la corrosión y posteriores operaciones de separación- (Rios et ál., 2005: 19) han generado interés en el uso de catalizadores de tipo heterogéneo.

Las resinas de intercambio iónico, por ejemplo, disminuyen la degradación del epóxido y facilitan su regeneración (Musante et ál., 2000: 166), pero presentan serias desventajas en su aplicación industrial debido al desgaste mecánico, hinchamiento, formación de puntos calientes (dada la dificultad en la remoción de calor) y su rápida desactivación para la producción del perácido (Eckwert, 1987: 5). Por otra parte, la epoxidación enzimática (mediante lipasas), tiene claras ventajas sobre los otros catalizadores, incluyendo: (i) condiciones intermedias de reacción (temperaturas bajas, pH neutro para la fase acuosa), (ii) no hay necesidad de adicionar ácidos percarboxílicos, (iii) alta estereoselectividad, (iv) disminución considerable de reacciones colaterales, y (v) elevada conversión (Vicek T. y Petrovic, 2006:. 247). No obstante, presenta desactiva-ción total del catalizador después de pocas corridas (Rios, 2003: 53), sin contar los altos tiempos de reacción y el costo de la enzima.

Es claro que el uso de catalizadores heterogéneos no presenta soluciones definitivas. Se prefiere, por lo tanto, el uso de ácido sulfúrico teniendo en cuenta su bajo costo y excelente actividad catalítica; además, actualmente se prefiere utilizar este tipo de ácidos minerales fuertes para el proceso de epoxidación a nivel industrial. Se espera obtener un contenido de oxígeno oxirano aproximado entre 4 y 6,0% ya que valores superiores se logran con el uso del perácido producido ex situ, con catalizadores metálicos muy específicos o con el empleo de solventes

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