La Salle Proyecto integrado Periodo 9

 
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La Salle Proyecto integrado Periodo 9
 
 
Colegio La Salle
Secundaria 3: C
Proyecto Integrado: 5.1
Los Polímeros
Sebastián Quesada Acevedo 37
Andrea Palacios Herrera 35
Eva Mariel Ruiz Ortiz 40
Allan Gutiérrez Ríos 22
Alan Fernando García 15
 
 
 
Justificación
Este tema fue realizado principalmente para no contaminar mas a nuestro planeta el cual ya tiene suficientes contaminantes de diferentes clasificaciones y realizando un pequeño intento podemos hacer que varios tomen conciencia de sus actos.
El hacer un juguete con polímeros ya usados ayudaría a no generar más contaminantes y usar los que ya están hechos para así no desperdiciar algo que se puede usar más de una vez.
Si todos buscáramos el mejorar nuestro planeta reutilizaríamos todos los plásticos que ya no se usan pues aparte de tardar muchos años en desaparecer completamente, nos estamos llenando de ellos pues están en todas partes y son algo esencial en nuestra vida y deberíamos buscarles mas de un solo uso a cada uno.
Una buena idea sería hacer propagandas de dichos materiales y aconsejar a la población de volverlos a utilizar diciendo como, ya sea como mesa vasos etc. o mandarlos a reciclar a alguna empresa que se dedique a eso.

¿Cómo se sintetiza un material elástico?
En este proyecto hablaremos sobre los diferentes usos que tienen los poliméricos en nuestras vidas como por ejemplo:
• La ropa
• Los juguetes
• Los muebles
• Envases
• Empaques
• Computadoras
• Automóviles
Entre muchos otros, pues los polimericos se han vuelto algo esencial ya en nuestras vidas y sin ellos no podríamos realizar muchas de nuestras actividades pues están en todas partes.
Pero a pesar de todo lo que nos ayudan los poliméricos también hacen que nuestro medio ambiente se contamine y generan mucha basura inorgánica que puede tardar siglos en desaparecer por completo de la tierra y es por eso que buscamos hacer un juguete usando lo que ya fue usado, es decir, reciclando y así no volver a contaminar.
¿Cómo sintetizar un material elástico?
Reto:
Hacer un carro de plástico reciclado utilizando materiales reciclados.
Trabajo:
Estructura:
una botella de plástico reciclada
tapas de refresco
cinta adhesiva
pintura

Es un juguete hecho con materiales reciclados para no dañar el medio ambiente y disminuir la contaminación, pero a la vez dar alegría y diversión a los niños de escasos recursos sin tener que gastar , solo usar un poco de imaginación y tendremos muchos beneficios , como diversión y disminuir la contaminación del ecosistema.
Nos basamos en una idea sobre una manera de mejorar el medio ambiente utilizando botellas de plástico recicladas para crear con ellas un coche de juguete.
Gracias a las propiedades físicas cualitativas y cuantitativas conocemos las propiedades del juguete mediante el color y la densidad.
Los beneficios que nos brinda el juguete ecológico al ambiente son:
menos dióxido de carbono (CO2)
reducción de contaminantes inorgánicos (residuos)
genera nuevas utilidades de lo que se podría haber considerado basura
el plástico tarda muchos años en desintegrarse, al reusarlo podemos disminuir la contaminación
Clasificación de los Plásticos
De acuerdo a su importancia comercial por sus aplicaciones en el mercado, se encuentran los denominados COMODITIES los cuales son:

Polietilentereftalato PET o PETE 1
Polietileno de alta densidad PEAD o HDPE 2
Policloruro de vinilo o Vinilo PVC o V 3
Polietileno de baja densidad PEBD o LDPE 4
Polipropileno PP 5
Poliestireno PS 6
Otros 7

PET:1
El PolietilenTereftalato (PET) es un Poliéster Termoplástico y se produce a partir de dos compuestos principalmente: Ácido Terftálico y Etilenglicol, aunque también puede obtenerse utilizando Dimetiltereftalato en lugar de Ácido Tereftálico. El PolietilenTereftalato en general se caracteriza por su elevada pureza, alta resistencia y tenacidad. Existen diferentes grados de PET, los cuales se diferencian por su peso molecular y cristalinidad. Los que presentan menor peso molecular se denominan grado fibra, los de peso molecular medio, grado película y, de mayor peso molecular, grado ingeniería.



Aplicaciones

a) Envase y Empaque
La participación del PET dentro de este mercado es en:
• Bebidas Carbonatadas
• Agua Purificada
• Aceite
• Conservas
• Cosméticos.
• Detergentes y Productos Químicos
• Productos Farmacéuticos
b) Electro-electrónico: Este segmento abarca diversos tipos de películas y aplicaciones desde las películas ultradelgadas para capacitores de un micrómetro o menos hasta de 0.5 milimetros, utilizadas para aislamiento de motores. Los capacitores tienen material dieléctrico una película PET empleada para telecomunicaciones, aparatos electrónicos entre otros.
c) Fibras (telas tejidas, cordeles, etc.): En la industria textil, la fibra de poliéster sirve para confeccionar gran variedad de telas y prendas de vestir.

POLIETILENO
Antiguamente llamado "Polimetileno", el Polietileno pertenece al grupo de los polímeros de las Poliolefinas, que provienen de alquenos (hidrocarburos con dobles enlaces). Son polímeros de alto peso molecular y poco reactivos debido a que están formados por hidrocarburos saturados. Sus macromoléculas no están unidas entre sí químicamente, excepto en los productos reticulados.
Los Polietilenos se clasifican principalmente en base a su densidad (de acuerdo al código ASTM) como:

Polietileno de alta densidad (HDPE). Incluye recipientes para leche, bolsas para basura, botellas para detergente o blanqueadores, y botellas para aspirinas. HPDE representa aproximadamente el 31% de todos los plásticos.

PVC 3
El Policloruro de Vinilo (PVC) es un polímero termoplástico resultante de la asociación molecular del monómero Cloruro de Vinilo.
Por sí solo es el más inestable de los termoplásticos, pero con aditivos es el más versátil y puede ser sometido a variados procesos para su transformación, lo que le ha hecho ocupar, por su consumo, en el segundo lugar mundial detrás del Polietileno.

El PVC puede clasificarse de cuatro maneras:
Propiedades

El PVC es un material esencialmente amorfo con porciones sidiotácticas que no constituyen más de 20% del total, generalmente cuenta con grados de cristalinidad menores.
El PVC es un polvo blanco, inodoro e insípido, fisiológicamente inofensivo. Tiene un contenido teórico de 57% de cloro, difícilmente inflamable, no arde por sí mismo. La estructura de la partícula a veces es similar a la de una bola de algodón. El diámetro varía dependiendo del proceso de polimerización.
Aplicaciones
Segmento rígido:
• Tubería
• Botellas (Aceites comestibles, shampoos y agua purificada)
• Película y Lámina
• Perfiles
• Segmento Flexible:
• Calzado
• Película
• Recubrimiento de cable y alambre
• Perfiles
• Loseta

Polietileno de baja densidad (LDPE). Incluye bolsas para vegetales en supermercados, bolsas para pan, envolturas de alimentos y botellas para mostaza exprimibles. LDPE represente aproximadamente el 33% de todos los plásticos.

PEBD.- Es un material traslúcido, inodoro, con un punto de fusión promedio de 110°C. Sus principales aplicaciones son dentro del sector del envase y empaque (bolsas, botellas, películas, sacos, tapas para botellas, etc.) y como aislante (baja y alta tensión).

PEAD.- Presenta mejores propiedades mecánicas (rigidez, dureza y resistencia a la tensión) que el PEBD y el PELBD, debido a su mayor densidad. Presenta fácil procesamiento y buena resistencia al impacto y a la abrasión. Sus principales aplicaciones son en el sector de envase y empaque (bolsas para mercancía, bolsas para basura, botellas para leche y yoghurt, cajas para transporte de botellas, etc.), en la industria eléctrica (aislante para cable), en el sector automotriz (recipientes para aceite y gasolina, tubos y mangueras), artículos de cordelería, bandejas, botes para basura, cubetas, platos , redes para pesca, regaderas, tapicerías juguetes, etc.

HMW-HDPE.- Presenta propiedades como buena resistencia al rasgado, amplio rango de temperaturas de trabajo ( de -40 a 120°C), impermeabilidad al agua y no guarda olores. Sus principales aplicaciones son en película, bolsas, empaque para alimentos, tubería a presión, etc.


POLIPROPILENO
Polipropileno (PP). Incluye envases para yogurt, botellas para champú, popotes, botellas para almíbar y recipientes para margarina. PP representa aproximadamente el 9% de todos los plásticos.

POLIPROPILENO: Se conoce con las siglas PP. Es un plástico muy duro y resistente. Es opaco y con gran resistencia al calor pues se ablanda a una temperatura mas elevada (150 ºC). Es muy resistente a los golpes aunque tiene poca densidad y se puede doblar muy fácilmente, resistiendo múltiples doblados por lo que es empleado como material de bisagras. También resiste muy bien los productos corrosivos.
El Polipropileno es un termoplástico que pertenece a la familia de las Poliolefinas y que se obtiene a partir de la polimerización del propileno, el cual es un gas incoloro en condiciones normales de temperatura y presión, que licúa a -48°C. También se conoce al propileno como "propeno".

El Polipropileno puede clasificarse por las materias primas que se utilizan en su elaboración y por su estructura química:

Polipropileno Homopolímero.- Presenta alta resistencia a la temperatura, puede esterilizarse por medio de rayos gamma y óxido de etileno, tiene buena resistencia a los ácidos y bases a temperaturas debajo de 80°C, pocos solventes orgánicos lo pueden disolver a temperatura ambiente.
El Polipropileno Homopolímero tiene las siguientes aplicaciones principalmente:
• OTRAS INVESTIGACIONES
Objetos de uso cotidiano:
Computadora
Televisión
Celular
Libros
Lápices
Ropa
Agua
Etc...
Computadora:
Se compone de: Metales (cobre, aluminio, hierro), plástico, vidrio, circuitos.
Televisión:
Cristal liquido, metales, plásticos, tubo de rayos catódicos


Representación de una molécula de cristal líquido como las que se emplean en la fabricación de pantallas ultra planas.

Materiales semiconductores como el silicio, que ha reinado en los chips de los ordenadores desde su nacimiento permitieron en su momento toda una revolución tecnológica e industrial con su implantación en el "Silicón Valley" californiano. Pero a pesar de numerosas mejoras técnicas logradas con muchos años de investigación y desarrollo, el silicio sigue siendo caro y delicado.
Celular:
Plásticos, gomas, acrílicos, metales de diferentes consistencias y conductividades eléctricas y Litio.
Libros:
Papel (madera), tinta, pasta, dibujos, plástico, etc.
Lápices:
Madera, grafito.
Ropa:
Algodón, fibras sintéticas, lino, lana, seda, plásticos, hilos.
Agua:
H20 (Dos átomos de hidrogeno y una de oxigeno).
Un Primer diseño

1) ¿Cuál es la edad de los niños y niñas para los que el juguete será diseñado?
Aproximadamente de 5 a 9 años por lo atractivo que les resulta a esa edad.
2) ¿Qué tipo de juguete les interesa producir?
Uno que resulte llamativo o atractivo debido a lo novedoso o al material empleado, además que sea uno que entretenga a los usuarios.
3) Ideas para juguete novedoso:
Un muñeco con extremidades movibles
Carro a escala con radio verdadero
Avión o nave espacial que puedan planear
4) ¿Qué tipos de materiales necesitarían para construir cada una de las partes del juguete?
Polímeros, como partes de plástico de botellas, bote de plástico, cinta adhesiva y pinturas de colores.
5) ¿Qué propiedades deben tener estos materiales?
Que sean polímeros que resistan las temperaturas, que no sean tóxicos y que sean ligeros.
6) ¿Qué tipo de herramientas requerirían para fabricar su producto?
Una botella, cinta adhesiva, pinturas, diversas calcomanías y cables.
7) ¿Cuánto tiempo les llevaría completar la construcción?
Aproximadamente una hora y media

Analisis
Los materiales que utilizamos en la creación de este juguete fueron a base de plástico y no es muy elástico pues el plástico no se estira sin embargo buscando el mas elástico de ellos seria las ruedas hechas de tapaderas de botellas.
El más resistente de los materiales a los impactos por caídas o golpes etcétera seria el bote de plástico pues solo se abollaría y es muy difícil de romper pues solo usando algún objeto cortante o algo similar.
En general todos los objetos que utilizamos en la elaboración de dicho juguete son flaméales pues el plástico lo es y recomendamos no acércalos al fuego y ni jugar con fuego pues es muy peligroso.
Para comparar la elasticidad de los polímeros utilizados primero se explicara que es un polímero
Los polímeros son moléculas lineales o ramificadas, formadas por la repetición indefinida de grupos funcionales simples (monómeros) que se componen básicamente de C, H, O, N
Para comparar los plásticos podemos notar que son materiales que se pueden moldear fácilmente, en su mayoría sintéticos y orgánicos, constituidos por macromoléculas y así ver en que son diferentes
Para saber que tan resistente es el plástico se basa en su peso molecular pues influye en sus propiedades mecánicas en estado sólido, creciendo éstas de forma asintótica: la parafina y el polietileno tienen similar estructura química, diferenciándose en su peso molecular promedio. En sentido negativo, muy altos pesos moleculares van asociados a muy alta viscosidad del polímero fundido, y por tanto a dificultades en el procesado y en la cristalinidad. En algunos polímeros ocurre que, debido a la atracción química que unas partes de la cadena ejercen sobre otras, la macromolécula se pliega sobre sí misma en zigzag, produciéndose dentro de la masa del polímero sólido regiones cristalinas en forma de láminas, intrínsecamente mezcladas con zonas amorfas.


La cristalinidad se manifiesta como:
• Ligero aumento de densidad respecto del mismo polímero en estado completamente amorfo; la mejor ordenación hace que para la misma masa ocupe menor volumen. Esta propiedad sirve para evaluar el porcentaje de cristalinidad, que se define como la fracción en peso de parte cristalina.
• Los polímeros policristalinos no son transparentes. Al igual que la nieve, los cristales se orientan en todas direcciones, con un índice de refracción diferente en las zonas amorfas adyacentes. Se producen reflexiones múltiples de la radiación luminosa incidente hacia cualquier dirección, lo que hace que el sólido parezca blanco; salvo que se produzca absorción preferencial de una frecuencia luminosa.
Sólo tendrían transparencia en el caso singular de cristales de pequeño tamaño, inferior a la longitud de onda luminosa.
• Resistencia química a los disolventes, incluso a aquellos que presentan similar parámetro de solubilidad. Las moléculas de disolvente, que penetraban por los huecos de las zonas amorfas, no encuentran acceso en las zonas cristalinas. Gracias a esta propiedad, es posible hacer depósitos de gasolina en PE, dado su carácter cristalino, a pesar de la proximidad de sus parámetros de solubilidad.
• Temperatura de fusión definida. La red cristalina impone distancias uniformes entre cadenas, que se desmoronan por agitación cinética a la misma temperatura; a diferencia del estado amorfo, en el que se experimenta un reblandecimiento progresivo. Esta transición brusca de sólido a líquido es buena desde el punto de vista del procesado. La solidificación irá acompañada de una alta contracción volumétrica, aspecto negativo para el acabado superficial de la pieza.
• Aumento espectacular de las propiedades mecánicas tras estiramiento. Si la masa de polímero fundido se hace pasar por unas hileras, y en estado semi-sólido (a temperatura inferior a la de fusión, para que se hayan formado los cristales, pero superior a la de transición vítrea, para permitir movimientos conformacionales en las zonas amorfas), se ve sometido a tensión, se produce un estiramiento de la fibra, forzando una orientación preferente en los cristales de la misma. El módulo elástico en sentido axial se ve inmediatamente mejorado.
Debido a la existencia de zonas cristalinas entremezcladas con zonas amorfas, los polímeros semicristalinos se comportan como un micromaterial compuesto, lo que le confiere una alta tenacidad y resistencia mecánica.
History
What we think when we say or hear the word plastic?
One hundred years ago, mentioning the term plastic, this could be understood as relative to the reproduction of forms and the visual arts, painting, sculpture, modeling. Today, this word is used more frequently and has a meaning that involves not only art but also technology and science.
Plastic is derived from the Greek word "Plastikos" meaning "Capable of being molded," however, this definition is not sufficient to clearly describe the wide variety of materials that so called.
Plastics are part of the great familiade Polymers. Polymer is a word of Latin origin that means poly = "many" and meros = "parts" of which derive other products such as adhesives, coatings and paints.
2. GENERAL
Technically plastics are substances of organic origin made up of long macromolecular chains in its structure containing carbon and hydrogen mainly. Are obtained by chemical reactions between different raw materials synthetic or natural. You may be shaped by processes of applying heat and pressure processing.
Polymers are organic compounds that are derived from the union of two or more simple molecules called monomers through reactions of polyaddition or polycondensation. Compounds are distinguished dimers, trimers, tetramers, etc., As if composed by two, three, four or more molecules. There is talk of "high polymer" when these compounds are formed by a few hundred units or more monomers.
Propiedades del Producto


1) ¿Cómo afecta la temperatura al producto?
Pues en si a una temperatura ambiente normal no se observan cambios, pero cuando la temperatura supera los 40 grados el material podría aguadarse o enchuecarse por lo que se recomienda mantener al juguete en un ambiente fresco.
2) ¿Cómo podrían afectar sus resultados la acidez o basicidad del medio?
Que el color se puede quitar un poco debido a la acidez o poco a poco puede ir tomando una apariencia más flexible. Pero gracias a que no es metal no sufrirá muchos efectos de oxidación.
3) ¿Cómo dependen las propiedades del producto de la proporción en la que se combinan los reactivos?
Que puede tener más características de un polímero que de otro por lo que la combinación puede ser más parecido a uno que al otro
4) ¿Qué tipo de compósito podrían fabricar para incrementar la resistencia de su producto?
Uno que pueda resistir las temperaturas y que no se dañe cuando se moje.
5) ¿Qué le sucedería a su polímero si inmediatamente después de formarlo lo comprimieran, lo estiraran o le inyectaran aire antes de que se endurezca?
No mantendría su forma y se dañaría ya que tomaría un aspecto deforme.


Matematicas
En la actualidad la compra y venta de juguetes del tipo polimérico, se ha visto incrementada debido a que en los últimos años las preferencias departe de los infantes a ocasionado una demanda mayor.
Por ello en la siguiente grafica podemos ver como en los últimos 5 años ha incrementado la cantidad de juguetes poliméricos que se producen en el mundo.
En la actualidad la compra y venta de juguetes del tipo polimérico, se ha visto incrementada debido a que en los últimos años las preferencias departe de los infantes a ocasionado una demanda mayor.
Por ello en la siguiente grafica podemos ver como en los últimos 5 años ha incrementado la cantidad de juguetes poliméricos que se producen en el mundo.
Conclusion
Este proyecto nos ayudo a comprender como se puede hacer un mejor uso de los polímeros en la industria de juguetes, debido a que los juguetes fabricados con este tipo de material son más resistentes y también más seguros para los niños, también con esto pudimos demostrar la gran utilidad que tienen este tipo de materiales en la vida ya que no solo en juguetes, sino en casi todo lo que nos rodea está elaborado o fabricado con este material, lo que demuestra la gran eficacia del mismo.
Asimismo gracias al proyecto pudimos hacer la promoción de este tipo de juguetes con el que la diversión de los infantes es más segura y muchas veces gracias a la durabilidad y resistencia del juguete resulta más prolongada.
Por lo que podemos concluir que debido a las muchas utilidades de los polímeros, siempre en las industrias de fabricación son los indicados y los elegidos a la hora de elaborar un nuevo producto.
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