Los plásticos son materiales sintéticos o semisintéticos compuestos de polímeros, mayoritariamente a partir del petróleo, que se definen por su propiedad de ser maleables y por tanto pueden cambiar de forma y conservar esta de modo permanente, lo que les confiere una gran variedad de aplicaciones. Su nombre deriva de la plasticidad, una propiedad, que se refiere a la capacidad de deformarse sin llegar a romperse.
Los productos plásticos son normalmente polímeros orgánicos de alto peso molecular. Usualmente son sintetizados, comúnmente a partir de derivados químicos del petróleo (petroquímicos). Sin embargo, también existen, un número muy pequeño de productos plásticos hechos a partir de fuentes renovables, tales como el ácido poliláctico derivado del almidón de maíz o la celulosa derivada del algodón. También existen productos plásticos producidos por bacterias como los polihidroxialcanoatos.
Los productos plásticos derivados de petroquímicos son de fácil fabricación y sus costos son muy bajos. Por ello, sus aplicaciones son múltiples y en diversas escalas. El 51% de los productos plásticos del mundo son producidos en Asia; China sola es responsable por el 31% de la producción mundial. Latinoamérica, en cambio, produce el 4%. Además los productos plásticos se utilizan en edificación y construcciones, movilidad y transporte, dispositivos eléctricos y electrónicos, agricultura, atención sanitaria y otros campos. Los tipos más importantes de productos plásticos utilizados en el comercio europeo son el polietileno (PE), polipropileno (PP), poliestireno (PS), policloruro de vinilo (PVC), tereftalato de polietileno (PET) y poliuretano (PU).
Historia de los materiales con propiedades plásticas
El uso de los polímeros se remonta al siglo XVI a. C., cuando culturas antiguas mesoamericanas procesaron por primera vez el caucho natural en objetos sólidos como bolas, figurillas humanas, bandas para atar cabezas de hacha a los mangos de madera y otros objetos. Los antiguos mesoamericanos obtenían la materia prima para fabricar objetos de caucho de látex producido por el árbol Castilla elastica. Esta especie es nativa de las tierras bajas tropicales de México y América Central. El látex es un líquido blanco pegajoso que cuando se seca es un sólido frágil que retiene su forma. Cronistas españoles relataron que los indígenas mesoamericanos procesaban el látex de C. elastica mezclándolo con el jugo de otra especie, Ipomoea alba, logrando la coagulación de la resina. Así estos descubrimientos preceden en 3500 años al proceso de vulcanización.
En 1839 Goodyear en los Estados Unidos y Hancock en Inglaterra desarrollaron paralelamente la vulcanización del caucho, es decir el endurecimiento del caucho y su mayor resistencia al frío. Así se inició el éxito comercial de los polímeros termoestables.
La industria del plástico se inicia con el desarrollo de los primeros plásticos sintéticos termoestables por Baekeland en 1909. Baekeland produce el primer polímero sintético y además desarrolla el proceso de moldeado del plástico sintético, lo que le permitió producir diversos artículos de comercio. Estos primeros plásticos sintéticos se denominaron baquelita en honor a su descubridor. La baquelita se forma por una reacción de condensación de fenol con formaldehído.
Entre los años 1926 y 1928 surgieron los termoplásticos alquídicos y resinas aminas, respectivamente. Los alquídicos son poliésteres modificados por la adición de ácidos grasos y otros componentes, son derivados de polioles y ácidos dicarboxílicos o ácidos carboxílicos anhidros. Entre las resinas aminas está la urea-formaldehído, también conocida como urea-metanal, que es una resina termoplástica sintética no transparente y con aplicaciones en adhesivos. La tabla 1 resume otros acontecimientos importantes en el desarrollo histórico de los termoplásticos.
Cronología de los materiales con propiedades plásticas
Estas son las fechas de algunos hitos históricos en el desarrollo de los materiales con características plásticas termoestables, aquellos que no cambian de forma cuando se les aplica calor.
1600 a. C.: Culturas mesoamericanas procesan el caucho natural en diversos objetos sólidos por primera vez.
1839: Goodyear desarrolla la vulcanización del caucho.
1909: Baekeland obtiene la primera resina fenólica sintética, baquelita.
1926: Se introducen los alquídicos y resinas aminas. La anilina-formaldehído es introducida en EE. UU.
1928: Se introduce la urea-formaldehído comercialmente.
1931: Hyde comienza a investigar sobre polímeros de organosilicio.
1933: Ellis patenta resinas de poliéster insaturado.
1935: Friedrich Karl Henkel fabrica resinas de melamina-formaldehído. La primera fibra sintética diseñada en laboratorio fue patentada por el químico Wallace Carothers de la empresa estadounidense DuPont en 1935 y recibió el nombre de nailon.