En esta entrada analizamos las principales propiedades y usos de los plásticos básicos o de consumo (commodity plastics en inglés), en contraposición a los conocidos como plásticos de ingeniería o plásticos de alto rendimiento.
Tras leer la entrada, te animamos a que intentes responder las preguntas que encontrarás en el cuestionario autocorregible.
Índice
El siguiente gráfico muestra la demanda de plásticos en Europa por sector y polímero en 2020. Los envases/embalajes (dominados por el LDPE) y la construcción (dominada por el PVC) representan, con mucho (> 60 % entre ambos), los mayores mercados de uso final. El polipropileno (PP) es el polímero individual más demandado (casi un 20 % de toda la demanda mundial), aunque es superado por el polietileno (LDPE + HDPE), con más de un 30 % de la demanda mundial.
, PS–E al [poliestireno expandido](https://es.wikipedia.org/wiki/Poliestireno_expandido), ABS al [acrilonitrilo butadieno estireno](https://es.wikipedia.org/wiki/Acrilonitrilo_butadieno_estireno), SAN al [estireno acrilonitrilo](https://es.wikipedia.org/wiki/Estireno_acrilonitrilo), PMMA al [metacrilato](https://es.wikipedia.org/wiki/Polimetilmetacrilato), PA a la [poliamida](https://es.wikipedia.org/wiki/Poliamida), PC al [policarbonato](https://es.wikipedia.org/wiki/Policarbonato) y PUR al [poliuretano](https://es.wikipedia.org/wiki/Poliuretano). Traducido y adaptado de https://plasticseurope.org/knowledge-hub/plastics-the-facts-2021/.](/blog/2022/12/01/tipos-de-plasticos/demanda-plasticos-2021.svg)
♳ PET
El tereftalato de polietileno (PET o PETE por sus siglás en inglés) es el polímero termoplástico más común dentro de la familia de los poliésteres.
Fórmula molecular
El PET está formado por unidades de (C10H8O4) repetidas:
Propiedades
- Resistencia química: el PET no reacciona con el agua ni con los alimentos, lo que constituye una de las razones por las que se utiliza para los envases de consumo.
- Resistencia: es tenaz y resistente a impactos (no se rompe ni se fractura).
- Transparencia: el PET puede ser transparente u opaco dependiendo de su procesamiento.
- Densidad: junto con el PVC, son los únicos cuya densidad es mayor que la del agua.
Principales usos
La mayor aplicación es en fibras textiles (más del 60 %, donde es conocido como poliéster), y la producción de envases, tanto rígidos como flexibles (alrededor del 30 % de la demanda mundial de botellas).
También se utiliza en módulos fotovoltaicos y como componente (junto con fibras de vidrio) de resinas termoplásticas.
♻️ Reciclaje
Actualmente solo las botellas de PET se reciclan a una escala significativa1, siendo el ♳ su código de identificación de resina (RIC por sus siglas en inglés, ver nota al final de la entrada).
♴ HDPE
El polietileno de alta densidad (HDPE o PE-HD, por sus siglas en inglés) es un polímero termoplástico producido a partir del monómero etileno o eteno (CH2=CH2).
Fórmula molecular
El HDPE está formado por unidades de (CH2–CH2) repetidas:
Propiedades
- El HDPE es conocido por su alta relación resistencia/densidad.
- En comparación con el LDPE, es más duro y más opaco y puede soportar temperaturas algo más elevadas (120 °C durante periodos cortos).
- Es resistente a muchos disolventes, lo que dificulta su pegado2.
Principales usos
Se utiliza para fabricar envases (sobre todo botellas, aunque también recipientes de productos químicos, como botes de champú), juguetes y tuberías.
♻️ Reciclaje
El HDPE se suele reciclar, siendo el ♴ su código de identificación de resina (RIC por sus siglas en inglés, ver nota al final de la entrada).
♵ PVC
El cloruro de polivinilo (PVC o V, por sus siglas en inglés) es el tercer polímero sintético de plástico más producido en el mundo (después del polietileno y el polipropileno). Se obtiene a partir de monómero cloruro de vinilo (H2C=CHCl).
Fórmula molecular
El PVC está formado por unidades de (C2H3Cl) repetidas:
Propiedades
El PVC es un polímero termoplástico que se presenta en dos formas básicas: rígido y flexible.
- Densidad: el PVC es muy denso en comparación con la mayoría de los plásticos3.
- Economía: el PVC es fácil de conseguir y barato.
- Dureza: el PVC rígido tiene una buena clasificación en cuanto a dureza y durabilidad.
- Resistencia: el PVC rígido tiene una excelente resistencia a la tracción.
Principales usos
Rígido
Se utiliza en la construcción para tuberías (aproximadamente la mitad de la resina de PVC fabricada anualmente en el mundo se utiliza para producir tuberías para aplicaciones municipales e industriales) y en aplicaciones de perfiles como puertas y ventanas.
También se utiliza en la fabricación de botellas de plástico, envases no alimentarios, láminas para cubrir alimentos y tarjetas de plástico (como las bancarias o de socios).
Flexible
También se utiliza en fontanería, aislamiento de cables eléctricos, imitación de cuero, suelos, señalización, discos fonográficos, productos inflables y muchas aplicaciones en las que sustituye al caucho.
Con algodón o lino, se utiliza en la producción de lonas.
♻️ Reciclaje
Un problema importante en el reciclaje del PVC es el alto contenido de cloro (57 % en masa) en el PVC crudo y los altos niveles de aditivos peligrosos que se añaden al polímero para lograr la calidad deseada del material. Como resultado, el PVC requiere una separación de otros plásticos antes de su reciclaje. El código de identificación de resina (RIC por sus siglas en inglés, ver nota al final de la entrada) del PVC es el ♵.
♶ LDPE
El polietileno de baja densidad (LDPE o PE-LD, por sus siglas en inglés) es un polímero termoplástico producido a partir del monómero etileno o eteno (CH2=CH2). Fue el primer grado del polietileno, producido en 1933, aunque continúa siendo un plástico importante a pesar de la competencia de polímeros más modernos.
Fórmula molecular
El LDPE está formado por unidades de (CH2–CH2) repetidas:
Propiedades
- A temperatura ambiente no es reactivo, excepto a los oxidantes fuertes; algunos disolventes hacen que se hinche.
- Puede soportar temperaturas de 65 °C de forma continuada y 90 °C durante un corto periodo de tiempo.
- Se fabrica en variaciones translúcidas y opacas.
- Es bastante flexible y resistente.
Principales usos
El LDPE se utiliza ampliamente para la fabricación de diversos contenedores, botellas dispensadoras y de lavado, tubos, piezas de plástico para componentes informáticos y diversos equipos de laboratorio moldeados. Su uso más común es el de las bolsas de plástico.
♻️ Reciclaje
El LDPE se puede reciclar4, siendo el ♶ su código de identificación de resina (RIC por sus siglas en inglés, ver nota al final de la entrada).
♷ PP
El polipropileno (PP, por sus siglas en inglés) es el segundo polímero más producido en el mundo (después del polietileno). Se obtiene a partir del monómero propileno o propeno (H2C=CH–CH3).
Fórmula molecular
El PP está formado por unidades de (CH3CH–CH2) repetidas:
Propiedades
En muchos aspectos es similar al polietileno, especialmente en el comportamiento en disolución y las propiedades eléctricas, aunque es más rígido y resistente a deformaciones. El grupo metilo mejora las propiedades mecánicas y la resistencia térmica, aunque disminuye la resistencia química.
- El PP es el plástico de consumo con menor densidad.
- Es normalmente resistente y flexible.
- Razonablemente económico.
- Buena resistencia a la fatiga.
- A temperatura ambiente, es resistente a las grasas y a casi todos los disolventes orgánicos5, aparte de los oxidantes fuertes. Los ácidos y las bases no oxidantes pueden almacenarse en recipientes de PP.
- Suele ser opaco6 o estar coloreado con pigmentos.
Principales usos
Como el PP es resistente a la fatiga, la mayoría de las bisagras de plástico, como las de las botellas abatibles, están hechas de este material.
También se utiliza en envases flexibles y rígidos, en la industria de la moda y del deporte (no tejidos), en medicina (Prolene®), en productos de consumo (alfombras, juguetes, equipaje, contenedores varios, etc.) o en la industria del automóvil.
♻️ Reciclaje
El PP es reciclable, siendo el ♷ su código de identificación de resina (RIC por sus siglas en inglés, ver nota al final de la entrada). Sin embargo, solo alrededor del 1 % de todo el polipropileno de los Estados Unidos se recicla realmente.
♸ PS
El poliestireno (PS, por sus siglas en inglés) es un polímero sintético hecho de monómeros del hidrocarburo aromático estireno.
Fórmula molecular
El PS está formado por unidades de (C8H8) repetidas:
Propiedades
El poliestireno puede ser sólido o estar en forma de espuma (expandido (EPS) o extruido (XPS)).
- Es transparente por naturaleza, pero puede colorearse con colorantes.
- Es duro y frágil.
- Es una resina barata por unidad de peso.
- Es una mala barrera contra el oxígeno y el vapor de agua.
- Tiene un punto de fusión relativamente bajo.
- Como polímero termoplástico, se encuentra en estado sólido (vítreo) a temperatura ambiente, pero fluye si se calienta por encima de unos 100 °C, su temperatura de transición vítrea. Vuelve a ser rígido cuando se enfría. Este comportamiento térmico se aprovecha para la extrusión y también para el moldeo en vacío, ya que puede fundirse en moldes con detalles finos.
Principales usos
Entre sus usos se encuentran embalajes de protección, contenedores, tapas, botellas, bandejas, vasos, cubiertos desechables, en la fabricación de maquetas y como material alternativo para los discos fonográficos.
♻️ Reciclaje
La mayoría de los productos de poliestireno no se reciclan actualmente debido a la falta de incentivos para invertir en las compactadoras y los sistemas logísticos necesarios. El ♸ es su código de identificación de resina (RIC por sus siglas en inglés, ver nota al final de la entrada).
♹ PA
Las poliamidas (PA, por sus siglas en inglès) agrupan todos aquellos polímeros termoplásticos que contienen un enlace tipo amida, como por ejemplo el nailon o el kevlar.
Fórmula molecular
En el caso del nailon 66 (o simplemente nailon) este se obtiene por la policondensación del ácido adípico y la hexametilendiamina, dos monómeros cada uno de 6 carbonos:
Propiedades
- Buena resistencia mecánica, dureza, rigidez y tenacidad. Es ligero.
- Buena resistencia química: es estable frente a aceites, grasas, combustibles y disolventes. Absorbe poco la humedad.
- Buena resistencia a la temperatura, al desgaste y alta tasa de recuperación elástica.
Usos principales
- Su alta resistencia mecánica hace que sea ideal para componentes de automóviles y maquinaria industrial.
- Su alta resistencia química hace que sea útil para industrias donde es común la exposición a substancias químicas corrosivas como la industria de la automoción, la química o la relacionada con el petróleo y gas.
- Su resistencia a la temperatura y su poca absorción de la humedad hace que se utilize para hacer piezas de motor, conectores eléctricos y utensilios de cocina o de lavabo.
- Su resistencia al desgaste hace que se use en la industria téxtil para hacer mochilas, equipaje y piezas de trabajo y deporte resistentes. También en material de uso médico.
♻️ Reciclaje
Las poliamidas son reciclables, pero desgraciadamente solo se reciclan esas que se encuentran en forma de fibra téxtil y en este caso, de todas las fibras sintéticas, estas solo son un 5 %. Es por esto que en 2019 de todas las poliamidas sintetizadas (5,58 millones de toneladas) solo un 2 % provinieron de su reciclaje.
Tras la revisión de 2013 del estándar ASTM D7611/D7611M-21, las flechas que forman el símbolo de reciclaje universal han sido reemplazadas por un triángulo equilátero, para evitar confusiones sobre su reciclabilidad.
El RIC se ha utilizado a menudo como indicador de reciclabilidad, pero la presencia de un código en un producto de plástico no indica necesariamente que sea reciclable, al igual que su ausencia no significa que el objeto de plástico sea necesariamente irreciclable.
Cuestionario autocorregible
-
La mayor parte se recicla de nuevo en botellas, el resto se destina a fibras, películas, envases termoformados y flejes. ↩︎
-
La unión de tuberías debe realizarse mediante soldadura. ↩︎
-
El PVC rígido tiene una densidad superior a 1.3 g/cm3, mientras que el PVC flexible tiene una densidad entre 1.1 g/cm3 y 1.3 g/cm3, por lo que no flota en el agua. ↩︎
-
Los productos flexibles son más difíciles de reciclar que los rígidos. ↩︎
-
A temperaturas elevadas (> 140 °C) se puede disolver en disolventes no polares, como el xileno. ↩︎
-
Puede hacerse translúcido cuando no está coloreado, pero no es tan fácil de hacer transparente como el poliestireno, el metacrilato u otros plásticos. ↩︎
Rodrigo Alcaraz de la Osa
⚛️ · 🤝 · 🔗 · ✍️
Soy Doctor en Física y Profesor de Física y Química en el IES Peñacastillo de Cantabria (España).
Eduard Cremades
📚 Apuntes
Soy Doctor en Química y Profesor en la Escola Virolai, en la Universitat Oberta de Catalunya y en la Facultat de Química de la Universitat de Barcelona.
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