Poliuretano
Introducción
Es un polímero que se obtiene mediante condensación de bases hidroxílicas combinadas con disocianatos.
Se clasifican en dos grupos, definidos por su estructura química, diferenciados por su comportamiento frente a la temperatura.
De esta manera pueden ser de dos tipos: Poliuretanos termoestables o poliuretanos termoplásticos ( según si degradan antes de fluir o si fluyen antes de degradarse, respectiva mente). Los poliuretanos termoestables más habituales son espumas, muy utilizadas como aislantes térmicos y como espumas resilientes. Entre los poliuretanos termoplásticos más habituales destacan los empleados en elastómeros, adhesivos selladores de alto rendimiento, suelas de calzado, pinturas, fibras textiles, sellantes, embalajes, juntas, preservativos, componentes de automóvil, en la industria de la construcción, del mueble y múltiples aplicaciones más.
Historia
Fue estudiada por primera vez por C. A. Wurtz y por A.W. Hoffman en la década de 1840, no fue hasta un siglo después cuando Otto Bayer desarrolló la primera síntesis de un poliuretano en 1937 trabajando en los laboratorios de IG Farben, en Leverkusen (Alemania), empleando diisocianato de 1,6-hexametileno y 1,4-butanodiol, con el objeto de conseguir un material competitivo con la poliamida (Nailon) desarrollada poco antes por W. Carothers trabajando para DuPont (EE.UU). Otto Bayer y sus colaboradores publicaron la primera patente de poliuretanos en 1937 y la producción industrial empezó en 1940 con productos como Igamid y Perlon. Sin embargo, debido a la falta de recursos por la Segunda Guerra Mundial, la producción creció muy lentamente. En 1959 DuPond desarrollaría un tejido muy elástico empleando fibras de poliuretano al que llamó Spandex, y comercializó bajo el nombre de Lycra.
Formulacion y Aplicaciones
Depende mucho de la aplicación final para la cual quieran ser empleados. En general, la reacción de formación del polímero, común en todos ellos, es una policondensación que da lugar a cadenas poliméricas unidas mediante grupos uretano.
Su formulación se basa en la combinación de dioles(HO-R-OH) de baja o media masa molecular (1000-2000 g/mol) combinados con diisocianatos(NCO-R'-NCO). Los dioles proporcionan un carácter elástico, flexible y tenaz al material por lo cual sus segmentos en la estructura molecular se denominan "segmentos flexibles". Además según la aplicación deseada, los requisitos y las solicitaciones a las que se verá sometido el material final se pueden añadir diferentes moléculas con grupos funcionales de carácter básico y con grupos hidrógeno lábiles (-OH, -NH2, -SH, principalmente) para conferir a la estructura polimérica segmentada y con diferentes propiedades. Los diisocianatos junto con estas otras moléculas difuncionales añadidas forman parte de la estructura molecular que los químicos denominan "segmentos rígidos"
Poliuretanos flexibles se encuentran en la industria de paquetería, en la que se usan poliuretanos anti-impacto para embalajes de piezas delicadas. Su principal característica es que son de celdas abiertas y de baja densidad (12-15 kg/m³).
Los poliuretanos rígidos de densidad 30-50 kg/m³, utilizados como aislantes térmicos.
Los "poliuretanos rígidos" son los empleados para la realización de piezas de imitación madera, con densidades que oscilan entre los 100-250 kg/m³. También existen formulaciones con mayor densidad (hasta los 800 kg/m³) comúnmente denominadas Duromeros para la realización de piezas estructurales tales como carcas de maquinas industriales, accesorios para autocares, etc..

Reactividad
Está dividida en los siguientes tiempos, medidos en segundos:
Tiempo de crema: 5-15 s. Formación de monómeros y polímeros.
Tiempo de hilo: 30-70 s. Estructuración, formación de redes cristalinas.
Tiempo de subida: Finalización de la expansión.
Tacto libre: 10-50 s. Formación de piel, finalización de la reacción. La superficie del material deja de ser adhesiva.
Espumas flexibles
Se emplean en la fabricación de espumas blandas, de elastómeros y también de pinturas.
Materiales sólidos
son usados para elaborar componentes de automóviles, suelas de zapatos, piezas de yates, partes de monopatines o muebles y decorados mediante técnicas inyección, colada o incluso por RIM (Reaction Injection Molding). En forma de copolímero, los poliuretanos también se producen como fibras para la industrial textil, tales como elelastano o la lycra.
Materiales líquidos se emplean para confección de pinturas aislantes, recubrimientos ante abrasivos o recubrimientos aislantes del medio, o pegamentos o adhesivos que se comercializan en estado líquido.
Poliuretano industrial
El poliuretano industrial es por lo general la mezcla de dos componentes o sistema bicomponente, el A y el B, en una proporción estequiométrica definida por el químico que diseña la fórmula.
Existen además poliuretanos monocomponentes, formulados así para su facilidad de aplicación, como por ejemplo los habitualmente usados en la industria de la construcción.
Spandex
Historia
Es una fibra sintética muy conocida por su gran elasticidad, inventada en 1959 por el químico Joseph Shivers, quien trabajaba para la compañía DuPont.
La empresa estadounidense DuPont patentó su invención en 1959 y le dio el conocido nombre de marca LYCRA®. La fibra LYCRA® es hoy propiedad de la empresa Invista. No es un tejido sino una de las fibras que componen un tejido. Sus propiedades son de dar elasticidad y mayor calidad que otros elastanos. La fibra LYCRA® es un elastano, pero no todos los elastanos son de marca LYCRA®.
Aditivos
Las fibras de spandex son vulnerables al daño de una variedad de fuentes, incluyendo calor, la luz, contaminantes atmosféricos y cloro. Por esta razón, se añaden estabilizantes para proteger las fibras. Los antioxidantes son un tipo de estabilizador.
Varios antioxidantes se añaden a las fibras, incluyendo fenoles impedidos monoméricos y poliméricos. Para proteger contra la degradación por luz, se añaden protectores contra los rayos ultravioleta (UV) tales como hidroxibenzotriazoles. Los compuestos que inhiben la decoloración de la fibra causada por los contaminantes atmosféricos son otro tipo de estabilizador añadido.
Las fibras de spandex son de color blanco. Por lo tanto, los colorantes se añaden para mejorar su apariencia estética. Típicamente se utilizan dispersantes y colorantes ácidos. Si las fibras de spandex se entretejen con otras fibras, tales como nylon o poliéster, métodos especiales de hilatura son necesarios.
Produccion de Fibras
son producidos en cuatro formas diferentes: extrusión en estado fundido, hilado por reacción, hilatura en seco e hilado en húmedo. Todos estos métodos incluyen la etapa inicial de la reacción de monómeros para producir un prepolímero. Una vez que el prepolímero se forma, se hace reaccionar adicionalmente de diversas maneras y prolongado para hacer las fibras. El método de hilado seco se usa para producir más del 90% de fibras de spandex del mundo.

Usos
se utiliza para la confección de ropa y prendas de vestir donde la elasticidad es deseable, generalmente para comodidad y ajuste, tales como: ropa deportiva, cinturones, cintas de sujetador, traje de baño competitivo, pantalones cortos de ciclista, cinturones de baile usado por los bailarines masculinos y otros, guantes, calcetería, polainas, artículos ortopédicos, pantalones de esquí, jeans ajustados, pantalones, minifaldas, ropa interior, prendas de compresión tales como corsetería y trajes de captura de movimiento, prendas con forma tales como copas del sujetador entre tantos otros usos.



Caracteristicas
Puede ser estirado hasta el 500% sin romperse
Capaz de ser estirado de forma repetida y recuperar la longitud original
Resistente a la abrasión
Más fuerte, más duradero que el caucho
Suave, liso y flexible
Resistente a las grasas naturales de la piel, a la transpiración, a las lociones o a los detergentes
Filamento elástico de alta elasticidad.
Alta capacidad de recuperación.
Buena resistencia al agua clorada, bronceadores, aceites cosméticos y grasas.
Gran brillo del color
Buena solidez a la luz
Microfibra
Es un tipo de fibra sintética muy fina con la que se fabrica un textil no tejido llamado, por extensión, también microfibra . Está compuesta mayoritariamente por poliéster (unas cuatro quintas partes) y poliamida. El hilo obtenido es cien veces más fino que el cabello humano, pero sólo la mitad de grueso que la seda. Su diámetro es del orden de 10 micras.
Historia
Los experimentos para producir fibras ultra finas de un tipo de filamento continuo se hicieron posteriormente, los intentos más prometedores se realizaron en Japón a lo largo de la década de 1960 por el Dr. Miyoshi Okamoto.
Okamoto descubrió, junto con el Dr. Toyohiko Hikota, amplias aplicaciones industriales, tales como Ultrasuede, también conocido como Alcántara.
Una de las primeras microfibras sintéticas con éxito que se encontró en el mercado fue en la década de 1970. El uso en la industria textil de la microfibra se dio a conocer por primera vez en la década de 1990 en Suecia, y vio el éxito como producto en el resto de Europa, en el transcurso de esa década.
Composición
Microfibra es una fibra con menos de 1 Denier en los filamentos. (Denier es una medida de densidad lineal y se utiliza comúnmente para describir el tamaño de una fibra o filamento. Nueve mil metros de una fibra 1-denier pesa un gramo.)
Si bien muchas microfibras son de poliéster, También pueden estar compuestos de poliamida (nylon) u otros polímeros.
Comparativamente las fibras de microfibras son 2 veces más finas que la seda, 3 veces más finas que el algodón y 100 veces más finas que el cabello humano y son capaces de absorber entre 7 y 8 veces su peso en agua (el doble que el algodón).
Estas pequeñas laminillas tienen un alto poder aislante y atraen la suciedad, las manchas, la humedad y las retienen.
Propiedades
Este es el motivo principal por lo que son especialmente indicadas para los trabajos de absorción o tamponado por ejemplo en las tareas del desmanchado.
En el mercado se encuentran bayetas de microfibra de poliéster-poliamida y 100% poliéster, estas últimas son las más adecuadas ya que la poliamida puede alterarse con alguno de los productos químicos que utilizamos pera el desmanchado.
Sofás.
Muebles tapizados.
Toallas.
Albornoces.
Manteles.
Interiores de automóviles.
Ropa deportiva.
Caracteristicas
. Tienen una gran capacidad de absorción (más o menos el doble que el algodón)
. Poseen una gran capacidad de limpieza
. Consumen menos agentes limpiadores
. Tienen una gran resistencia a los lavados frecuentes y se pueden lavar a temperaturas de hasta 95º (según marcas), lo que las hace sumamente higiénicas.
. Buena estabilidad y forma de retención
. Propiedad antiarrugas
. Tienen una capacidad de drenaje que permite la transpiración
. Cómodos de usar como son más esponjosas
. No agua Mancha - resistencia al agua superior está disponible
. Tejido o de punto en una construcción de tejido de muy alta calidad
. Fuerte y durable, repelente de agua y resistente de viento
. Ligero, resistente a las arrugas,
. Lavables, se seca rápidamente y también lavable en la temperatura del agua hasta 200 grados
. Efecto electrostático
. Se puede limpiar rápidamente . Muy intensa y retráctiles
. Presenta el aislamiento y la transpiración
. más fina que la seda más precisa
. Más reutilizable para limpieza
Fibra de Carbono
Introduccion
Es una fibra sintética constituida por finos filamentos de 5–10 μm de diámetro y compuesto principalmente por carbono. Cada filamento de carbono es la unión de muchas miles de fibras de carbono. Se trata de una fibra sintética porque se fabrica a partir del poliacrilonitrilo. Tiene propiedades mecánicas similares al acero y es tan ligera como la madera o el plástico. Por su dureza tiene mayor resistencia al impacto que el acero.
La principal aplicación es la fabricación de composites o materiales compuestos, en la mayoría de los casos aproximadamente un 75% con polímeros termoestables. El polímero es habitualmente resina epoxi, de tipo termoestable aunque también puede asociarse a otros polímeros, como el poliéster o el viniléster.
Historia
Son solidos que presentan una morfologia fibrosa en forma de filamentos y un contenido de carbono del 92% en peso. Las primeras fibras utilizadas en industri se deben a Edison, preparo fibras por carbonizacion de filamentos de fibra de bambu y fueron utilizadas en filamentos para lamparas incandescentes.
En 1950 fueron desarrollados como refuerzo para la alta temperatura de los componentes de plasticos moldeados en misiles. Las primeras fibras se fabrican por los filamentos hasta que son carbonizados.
En 1960 se desarrolla el proceso utilizando poliacrinitrilo como materia prima.
En 1970 llevo la introduccion de fibra de carbono realizadas apartir de una brea de petrole, estas contienen
aproximadamente un 80% de carbono y una excelente resistencia a la flexion.
Obtencion
Mediante un complicado proceso de calentamiento de un filamento organico, es mas facil de estirar o hilar
en tramos largos. La materia prima utilizada para la fibra es llamada precursor, el 90% de las fibras de carbono son hechas de poliacrinitrilo(PAN), el 10% es hecho de rayona brea de petroleo.
en tramos largos. La materia prima utilizada para la fibra es llamada precursor, el 90% de las fibras de carbono son hechas de poliacrinitrilo(PAN), el 10% es hecho de rayona brea de petroleo.
Usos
-Refuerzo estructural de tuneles
-Incremento de capacidad en cargas vivas en edificios y puentes
-Refuerzos sismicos de elementos estructurales como columnas
-Muros no reforzados de albañileria
Propiedades
-Baja densidad
-Elevado precio de producción.
-Resistencia a agentes externos.
-Gran capacidad de aislamiento térmico.
-Resistencia a las variaciones de temperatura, conservando su forma
Polivinilicas
Introduccion
Fueron las primeras fibras sinteticas utilizadas en la industria textil. El mas empleado el cloruro de polivinilo (pvc) es un polimero sintetico soluble en agua, es polimero gomoso
El PVC es el producto de la polimerización del monómero de cloruro de vinilo a policloruro de vinilo. Es el derivado del plástico más versátil. Este se pueden producir mediante cuatro procesos diferentes: Suspensión, emulsión, masa y solución.
Se presenta como un material blanco que comienza a reblandecer alrededor de los 80 °C y se descomponesobre 140 °C. Es un polímero por adición y además una resina que resulta de la polimerización del cloruro de vinilo o cloroeteno. Tiene una muy buena resistencia eléctrica y a la llama.
Obtención
A partir del craqueo del petróleo, que consiste en romper los enlaces químicos del compuesto para conseguir diferentes propiedades y usos. Lo que se obtiene es el etileno, que combinado con el cloro obtenido del cloruro de sodio producen etileno diclorado, que pasa a ser luego cloruro de vinilo. Mediante un proceso de polimerización llega a ser cloruro de polivinilo o PVC. Antes de someterlo a procesos para conformar un objeto el material se mezcla con pigmentos y aditivos como estabilizantes o plastificantes, entre otros.
Historia
Fue descubierto por Henri Victor Regnaulten 1835 y en 1872 por Eugen Baumann en situaciones diferentes. Regnault produjo cloruro de vinilo cuando trataba dicloroetano con una solución alcohólica de hidróxido de potasio. También descubrió, accidentalmente, el poli(cloruro de vinilo), por medio de la exposición directa del monómero a la luz del día.Baumann tuvo éxito en 1872, al polimerizar varios haluros de vinilo y fue el primero en obtener algunos de estos en la forma de producto plástico. Ostrominlensky estableció en 1912 las condiciones para la polimerización del cloruro de vinilo y, desarrolló técnicas convenientes en escala de laboratorio. Klatte de Grieskein descubrió en 1918 los procesos que aún se emplean en la actualidad para la producción de cloruro de vinilo a través de la reacción en estado gaseoso, del cloruro de hidrógeno y del acetileno, en presencia de catalizadores
Propiedades
Es un plastico fuerte con baja cristalinidad opaco y fragil a bajas temperaturas, de bajo costo
-Alcohol de Polivinilo;
Alta resistencia y Flexibilidad, no funde como termoplastico, se descompone por perdida de agua a temperaturas mas de 150°C alta barrera para el oxigeno y los aromas
Alta resistencia y Flexibilidad, no funde como termoplastico, se descompone por perdida de agua a temperaturas mas de 150°C alta barrera para el oxigeno y los aromas
-Acetato de Polivinilo;
Demasiado blando, excesiva fluencia en frio, temperatura de transicion vitrea 28°C, es atactico y no cristaliza (amorfo).
Demasiado blando, excesiva fluencia en frio, temperatura de transicion vitrea 28°C, es atactico y no cristaliza (amorfo).
Métodos de Identificación
-Disolucion
°Cloruro de Polivinilo; resistencia a productos quimicos y gran rigidez
°Alcohol de Polivinilo; resitente al aceite, grasas y disolventes
°Acetatos polivinilos; sensibles a los alcalis y acido acetico
-Combustion
Es resistente al fuego y gran versatilidad
-Fusion
115°C
Usos
- En tuberias y conductos
- Muebles y aislantes
- Empaques, bolsas, recubrimiento
- En agricultura y construccion.
- Recubriminetos industriales;
- Telas no tejidas fibra de vidrio,
- Toallas sanitarias, papel de filtro y acabado textil
Caracteristicas
- Elevada resistencia a la abrasión, baja densidad (1,4 g/cm3), buena resistencia mecánica y al impacto.
- El PVC puede transformarse en un material rígido o flexible, característica que le permite ser usado en un gran número de aplicaciones.
- Es estable e inerte por lo que se emplea extensivamente donde la higiene es una prioridad.
- Es un material altamente resistente, los productos de PVC pueden durar hasta más de sesenta años.
- No se quema con facilidad ni arde por si solo y cesa de arder una vez que la fuente de calor se ha retirado.
- Se emplea eficazmente para aislar y proteger cables eléctricos en el hogar, oficinas y en las industrias ya que es un buen aislante eléctrico.
- Se vuelve flexible y moldeable sin necesidad de someterlo a altas temperaturas (basta unos segundo expuesto a una llama) y mantiene la forma dada y propiedades una vez enfriado a temperatura ambiente.
- Alto valor energético.
- Amplio rango de durezas
- Rentable. Bajo coste de instalación.
- Es muy resistente a la corrosión
Fibra Cationica
Polimero cationico
La invencion proporciona un polimero insoluble en agua, capaz de inchar en agua, que comprende unidades derivadas de un monomero dialilico de sal de amonio cuaternario, reticuladas mediante un compuesto polifuncional de vinilo.
Fibra de Celulosa Cationica
Contiene entre 1 y 30 grupos cationicos y entre 0.1 y 20 grupos aldehidos por 100 unidades de anhidroglucosa es una base adecuada para la produccion de productos de papel y el tejido sin la necesidad de utilizar polimeros cationicos no biodegradables como aditivos de resistencia en humedo.
Obtencion
se obtiene por oxidacion de la fibra para introducir grupos aldehidos, seguido de la reaccion de una parte de los grupos aldehidos con un reactivo que contiene nitrogeno tal como hidrocloruro de hidrazida de betania.
Se combina ventajosamente con un polimero anionico tal como carboxilo monoaldehido-almidon o con ciclodextrina anionica.
Propiedades
El grado de sustitucion de grupos de amonio cuaternario por unidad de glucosa anhidra no es menos de 0.3 a menos de 0.4 y el grado de cristanilidad de la celulosa que es generalmente 60% o mas. El limite inferior del grado de sustitucion de grupos de amoino cuaternarios por unidad de glucosa anhidra es preferiblemente de aproximadamente 0.03 y mas preferiblemente aproximadamente 0.05.
El grado de sustitucion varia dependiendo de un metodo de tratamiento de desfibracion.
Un proceso para fabricar una composicion acondicionadora de telas en una forma de emulsion estable que comprende el formar un derretido de un agente de superficie activa cationica y el compuesto dispersable en agua a una temperatura elevada en la gama de 70 a 90°C, con otros componentes lipofilicos estables al calor de la composicion acondicionadora de telas.
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