Clasificación e identificación de materiales plásticos

En función de sus características, existen tres tipos de clasificaciones de plásticos: según su estructura química, según su polaridad y según su aplicación.

Según su estructura química y el comportamiento frente a la temperatura, los plásticos pueden clasificarse en termoplásticos, termoestables y elastómeros.

En cuanto a la polaridad, la presencia de átomos de diferente naturaleza provoca que, en los enlaces covalentes, los electrones se desplacen hacia el átomo más electronegativo, creando así un dipolo. Los polímeros que contienen estos átomos muy electronegativos, como el CI, O, N, F, etc. serán compuestos polares, lo que influye en las propiedades del material. Si la polaridad aumenta, se incrementa la resistencia mecánica, la dureza, la rigidez, la resistencia al calor, la absorción de agua y humedad, la resistencia química, así como la permeabilidad a compuestos polares como el vapor de agua y la adhesividad y la adherencia a los metales. Mientras que el aumento de la polaridad disminuye, por otro lado, la dilatación térmica, el poder de aislamiento eléctrico, la tendencia a acumular cargas electroestáticas y la permeabilidad a moléculas polares (O2, N2). De esta manera es posible distinguir familias tales como las poliolefinas, poliésteres, acetales, halogenados, y otras.

Tipos de plásticos

Tereftalato de polietileno (PET o PETE) 2. Polietileno de alta densidad (HDPE) 3. Policloruro de vinilo (PVC) 4. Polietileno de baja densidad (LDPE) 5. Polipropileno (PP) 6. Poliestirenon (PS) 7. Otros plásticos (policarbonato, estireno, nylon, etc.

¿Cómo se clasifican los plásticos?

La tercera y última clasificación, según su aplicación, se aplica a los materiales termoplásticos. Existen cuatro tipos de plásticos:

Plásticos estándar o commodities

Son aquellos plásticos que se fabrican y emplean en cantidades muy grandes, debido a su precio y a sus buenas características en muchos aspectos. Algunos de estos plásticos son el polietileno (PE), el polipropileno (PP), el poliestireno (PS), el policloruro de vinilo (PVC) o el copolímero acrilonitrilo butadieno estireno (ABS).

Plásticos técnicos

Se utilizan donde se necesitan buenas propiedades estructurales, de transparencia, autolubricación, resistencia a temperatura, etc. Son plásticos técnicos la poliamida (PA), el poliacetal (POM), el policarbonato (PC), el politereftalato de etileno (PET), el poliéter de fenileno (PPE) y el politereftalato de butileno (PBT).

Plásticos especiales

Son aquellos que tienen una propiedad concreta en grado extraordinario, como, por ejemplo, el polimetacrilato de metilo (PMMA), con una gran transparencia y estabilidad a la luz, o el politetrafluoroetileno (teflón), que tiene
una gran resistencia a la temperatura y a los productos químicos.

Plásticos de altas prestaciones

Son en su mayoría termoplásticos con una gran resistencia al calor, es decir, con una buena resistencia mecánica a altas temperaturas, concretamente a más de 150°C. La poliimida (PI), la polisulfona (PSU), la polietersulfona (PES), la poliarilsulfona (PAS), el polisulfuro de fenileno (PPS) y los liquid crystal polymers (LCP) son plásticos de altas prestaciones.

Identificación de materiales plásticos ¿para qué sirve?

En lo que respecta a la identificación de materiales plásticos, existen diversos motivos que pueden llevar a la necesidad de realizar un análisis de un material plástico:

Verificar el cumplimiento de la ficha técnica de una materia prima
Verificar las especificaciones o requerimientos técnicos de una pieza inyectada
Averiguar el origen de un fallo de comportamiento de un film complejo de envase alimentario
Identificar un cuerpo extraño encontrado en un alimento
Realizar ingeniería inversa de un material desconocido

En todos estos casos el laboratorio de AIMPLAS se nutre de la perfecta combinación entre la dilatada experiencia del equipo humano de especialistas y las tecnologías disponibles para cumplir con el propósito de cubrir cualquier necesidad de identificación de materiales plásticos y relacionados, desde las materias primas, pasando por los productos semielaborados y acabados, hasta los residuos y los materiales reciclados obtenidos tras su primer uso.

Las capacidades de análisis abarcan todos los sectores industriales de aplicación de los materiales plásticos: envase (de alimentos, farmacéuticos, industriales…), automoción y transporte, construcción, medicina, agricultura, aeronáutica, electricidad y electrónica, ocio y deporte, mobiliario, etc.

Técnicas de análisis

Las principales técnicas de análisis en las que se apoya el laboratorio de AIMPLAS son:

Espectroscopía infrarroja (FTIR): permite la obtención de un espectro a modo de huella dactilar, específica de cada material, que, gracias al conocimiento y a las bases de datos existentes arrojan información sobre el polímero base de cualquier material plástico, así como de otros componentes principales presentes en el material (cargas minerales, copolímeros, mezclas de polímeros, etc.).
Calorimetría diferencial de barrido (DSC): es una técnica de análisis térmico que permite obtener las transiciones térmicas que se producen durante el calentamiento del material analizado, típicas de cada material, y que, por lo tanto, aportan información complementaria a la obtenida mediante FTIR, completando de esta manera la identidad de un material polimérico.
Análisis termogravimétrico (TGA): se trata de otra técnica de análisis térmico, que da como resultado información cuantitativa acerca de la composición de un material plástico, en cuanto a porcentajes de polímero, otros componentes orgánicos, cargas minerales, negro de carbono, etc.
Reometría capilar y rotacional: permiten determinar las propiedades reológicas de los materiales poliméricos, que miden su resistencia a la fluencia y a la deformación. El análisis reológico de estos materiales además nos proporciona una información esencial sobre su procesabilidad.
Microscopía óptica y electrónica (SEM): facilitan información sobre la estructura de los materiales analizados en cuanto a número y espesores de capas en materiales multicapa, dispersión y tamaño de partículas de pigmentos o cargas en la matriz polimérica, defectos en recubrimientos, morfología de interfases entre componentes, etc.
Cromatografía (LC-PDA, LC-MS, LC-LS, GC-MS, GC-FID, HS-GC): gracias a los análisis cromatográficos podemos cuantificar los componentes minoritarios de los materiales plásticos, como los aditivos estabilizantes UV, antioxidantes, plastificantes, agentes de slip… monómeros residuales, disolventes retenidos de tintas o adhesivos, sustancias de degradación… para verificar el cumplimiento de legislación o de especificaciones de fabricantes o de normas internacionales exigidas por usuarios, etc.
Técnicas acopladas: una misma muestra es analizada a la vez por, al menos, dos técnicas analíticas, pero cada una de ellas analizará un aspecto diferente de la muestra con el que se obtendrá información diferenciada de ésta. Son resultado del acoplamiento de varias de estas técnicas y permite obtener información más extensa y precisa.

Si necesitas analizar un material plástico contacta con los laboratorios de AIMPLAS y solicita presupuesto sin compromiso.