¿Cómo se sintetiza un material elástico?

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Del hule se fabricaban diversos objetos; uno de los más importantes eran las pelotas con las que se practicaba el juego de pelota en lo que hoy es México. Otros habitantes de América utilizaron el hule para proteger del agua sus prendas de vestir y para fabricar botas rudimentarias. Posteriormente el uso del hule y el látex se fue extendiendo debido a las diversas conquistas que se llevaron a cabo en numerosas partes de América. [pic 12]

La primera fábrica que empleo hule natural crudo fue establecida en Paris en 1803 para la producción de ligas, tirantes e impermeables. Sin embargo este hule tenía varios inconvenientes: además de ser pegajoso, en verano se reblandecía y en invierno se volvía regido y quebradizo.

En 1839, Charles Goodyear descubrió en forma accidental como resolver esos problemas cuando se le derramo una mezcla de azufre y hule natural sobre una estufa caliente. El producto obtenido resulto ser más elástico y resistente al calor que el hule crudo. Posteriormente a este proceso se le conocería como vulcanización. Hacia finales del siglo XIX, este hule tenia tantos usos que la producción de Hevea en Brasil era insuficiente, motivo por el cual se pensó en como sustituir o crear un material parecido.

En 1928 se preparo el primer sustituto del hule natural: un copolimemero (macromolécula compuesta por dos o más unidades repetitivas distintas) utilizando el butadieno (alqueno que se produce en la destilación del petróleo) y el estireno(hidrocarburo) que resulto excelente para fabricar llantas.[pic 13]

En 1954 los químicos de las compañías Goodyear y Firestone descubrieron como polimerizar (crear un polímero) en forma determinada el isopreno (compuesto orgánico); así que se pudo obtener en el laboratorio hule sintético es decir, idéntico al natural.

- ¿Cómo se sintetiza un material elástico?

(Producción)

La sintetización de un material elástico consiste en cuatro pasos básicos para el proceso, los cuales son: la obtención de materia prima, la síntesis del polímero elastómero (material elástico), la implementación (aditivos) y por ultimo establecer la forma y el acabado, que dependerán del uso que se le dará al material.

Obtención de materia prima.

Esta etapa consiste en obtener el material base que se va a sintetizar, en la mayoría de los casos la materia prima es obtenida de la naturaleza. Un ejemplo de esto podría ser el arbusto llamado guayule y el árbol de nombre científico Hevea brasilensis el cual serviría como materia prima para extraer el hule. [pic 14]

Síntesis del polímero elastómero (material elástico).

La síntesis del material elástico, se da debido a la polimerización, el cual es un proceso químico por el que los reactivos, en este caso monómeros (compuestos de bajo peso molecular) se agrupan químicamente entre sí, dando lugar a una molécula de gran peso, llamada polímero que es de tipo elastómero debido a su capacidad de recobrar su forma y dimensiones iniciales cuando cesa el esfuerzo que había determinado su deformación.

La polimerización puede ocurrir por adición cuando la molécula de monómero pasa a formar parte del polímero sin pérdida de átomos, por condensación (siendo la más común) si la molécula de monómero pierde átomos cuando pasa a formar parte del polímero, por crecimiento en cadena cuando los monómeros pasan a formar parte de la cadena de uno en uno o por crecimiento en etapas cuando los monómeros se implementan en el polímero paso a paso. [pic 15]

Implementación (aditivos).

Con frecuencia se utilizan aditivos químicos para conseguir una propiedad determinada. Por ejemplo, la capacidad de elasticidad, el grado de resistencia al calor, su peso, entre otros aspectos más.

Forma y acabado.

Las técnicas empleadas para conseguir la forma final y el acabado de los plásticos dependen de la finalidad con la que se sintetizo el material elástico. Una de las operaciones más comunes en esta etapa es la extrusión que consiste en un aparato que bombea el material a través de un molde con la forma deseada.

- Clasificación elásticos

Los polímeros elastómeros debido a sus características pueden ser clasificados de muchas maneras, por su uso, su composición química y otras, pero la más utilizada es de acuerdo al comportamiento que presenta frente a cierto grado de temperatura. Existen dos tipos:[pic 16]

Elastómeros termoestables. Al calentarlos no cambian de forma y siguen siendo sólidos hasta que, por encima de una cierta temperatura, se degradan. La mayoría de los elastómeros pertenecen a este grupo.

Elastómeros termoplásticos. Al elevar la temperatura se vuelven blandos y moldeables. Sus propiedades no cambian si se funden y se moldean varias veces. Este tipo de materiales es relativamente reciente, el primero fue sintetizado en 1959.

- Usos y aplicaciones

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Actualmente se fabrican miles de artículos elásticos para usos muy diferentes. El elástico es ampliamente utilizado en la fabricación de neumáticos, llantas, artículos impermeables y aislantes, por sus excelentes propiedades de elasticidad y resistencia ante los ácidos y las sustancias alcalinas. Es repelente al agua, aislante de la temperatura y de la electricidad. También es utilizado para la producción de artículos domésticos, calzado, ropa e incluso para accesorios de arreglo personal. [pic 18]

- Impacto de los elásticos en la sociedad y en el medio ambiente

Los plásticos (y no solo los que poseen propiedades elásticas) poco a poco se han ido introduciendo en prácticamente todas las actividades de los seres humanos no solo afectando el estilo de vida de la sociedad si no también el entorno en donde viven es decir, el medio ambiente.[pic 19]

Debido al uso desmedido de estos materiales el medio ambiente se ha degradado considerablemente debido a la contaminación que estos provocan (ya que tardan años en degradarse), motivo por el cual es necesario tomar las medidas necesarias para remediar esta situación.

Regla de las 3R[pic 20]

La regla de las tres erres, es una propuesta sobre hábitos de consumo, popularizada por la organización ecologista Greenpeace, que pretende desarrollar hábitos generales