Polímeros Sintéticos IV MEDIO 2016

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Agustín Montoya Sandoval
hace 5 años
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1 Polímeros Sintéticos IV MEDIO 2016

3 Introducción Que es un polímero? Es una macromolécula formada por la unión de moléculas de menor tamaño que se conocen como monómeros. n n 41 > TRIMERO MONOMERO DIMERO OLIGOMEROS POLIMERO

5 Polímeros

6 Polímeros

7 ALGUNOS COMPONENTES DE AUTOMOVILES Limpiaparabrisas: Poliisopreno Parachoques, ABS Neumáticos: Rodaje: P(SBS), Lateral: P(isopreno), Interior: P(isobutileno), Refuerzo: Cuerda Kevlar, Nylon-6 Filtro de Aire: Papel (celulosa) Manguera: Polibutadieno Bidon: Polietileno Alfombra: Nylon

10 Polímeros REPRESENTACION DE UN POLIMERO Que valor de PM tendrá un polímero?

11 Polímeros Que tan exacta es la representación anterior de la estructura real de un polímero?

14 COPOLIMEROS : (-M-C-C-M-C-C)n

Ramificados: Presentan tres o más centros de ataque por el cuál se origina la polimerización,

21 DISTRIBUCIÓN ESPACIAL DE LOS POLIMEROS Lineal: Presentan sólo dos centros de ataque por el cuál se origina la polimerización, la cuál ocurre en una dimensión y en ambos sentidos Ramificados: Presentan tres o más centros de ataque por el cuál se origina la polimerización, puede ocurrir en tres dimensiones y es multidireccional, originan los polímeros de mayor peso molecular.

22 Polímeros ESTRUCTURA DE LA CADENA TIPOS DE POLÍMEROS Lineal Termoplástico Ramificado Entrecruzado Termoestables

cabe destacar las estructuras: En árbol o en estrella

23 Polímeros ESTRUCTURA DE LA CADENA TIPOS DE POLÍMEROS POLIMEROS RAMIFICADOS Hay muchos tipos entre los que cabe destacar las estructuras: En árbol o en estrella Dendrímeros: Polímeros con un alto grado de ramificación

24 Polímeros DENDRÍMEROS Que usos tienen?

25 ESTRUCTURA DE LA CADENA TIPOS DE POLÍMEROS

Estructura y propiedades de los Polímeros Morfología de los polímeros

transparente,vidrio, PMMA, Policarbonato Sólido cristalino: opaco,

26 Estructura y propiedades de los Polímeros Morfología de los polímeros Cristalinos, Amorfos y Parcialmente Cristalinos Sólido no cristalino: transparente,vidrio, PMMA, Policarbonato Sólido cristalino: opaco, Nylon, Kevlar, Plumavit La estructura amorfa tipo vidrio presenta las cadenas enredadas. El material cristalino muestra un alto grado de orden formado por plegamiento y apilamiento de las cadenas del polímero.

27 Estructura y propiedades de los Polímeros Distintas formas físicas Distintas propiedades Morfología de polímeros: Qué utilidad presenta?

31 Estructura y propiedades de los Polímeros TRANSICIONES TERMICAS EN POLÍMEROS A distintas temperaturas Distintas formas físicas Se distinguen dos tipos de temperatura de transición: Tg y Tm Temperatura de Transición vítrea, Tg, Temperatura a la cual el polímero deja de ser rígido y comienza a ser ahulado o blando. Adquiere cierta elasticidad y capacidad de deformación plástica sin fractura. Temperatura de Transición Cristalina, Tm, corresponde a fusión de la componente cristalino del polímero, el Plástico se Funde.

34 Estructura Tg de y polímeros propiedades comunes de los Polímeros Polímero Tg en C Tm en C Nylon Nylon 6, Polibutadieno Poliestireno (Plumavit) Policloruro de vinilo Poliestireno Polietileno PEAD Polietileno PEBD Politereftalato de etileno (PET) Polimetilmetacrilato Polipropileno Qué polímero seria útil para fabricar vasos que contengan agua caliente?

37 PS(Poliestireno) o plumavit de distinta tacticidad

38 Polímeros CRITERIOS DE CLASIFICACION Los polímeros son un grupo muy amplio de macromoléculas que se pueden clasificar conforme al proceso por el cual se forman y por la unidad monomérica que la constituye, conforme al siguiente esquema:

40 Polimerización por adición Se obtienen por una reacción en cadena, según el reactivo iniciador, estas pueden clasificarse en polimerización: catiónica, aniónica y radicalaria. Todos tienen las siguientes etapas en común. INICIACION : En la que participa una molécula como reactivo conocido como iniciador PROPAGACION: Donde la cadena comienza a alargarse por adiciones sucesivas de monómeros TERMINACION: La cadena deja de crecer por agotamiento del monómero

41 Adición catiónica. El reactivo que ataca al sustrato es un electrófilo, en este caso la zona densa en electrones (el doble enlace) reacciona con el electrófilo, quedando el sustrato o monómero con déficit de electrones (Carbocatión). Para realizar la propagación un nuevo sustrato o monómero reaccionará con el carbocatión formado, en esta esta el polímero puede crecer n veces ( como mímino con un peso molecular de g/mol) Para finalizar la propagación se debe hacer reaccionar el polímero obtenido con una especie que la neutralice, en este caso un nucléofilo.

Ejemplo 1 : adición catiónica del propileno para obtener polipropileno Presenta una alta resistencia térmica, electrica, a la abrasión y a la humedad,

42 Ejemplo 1 : adición catiónica del propileno para obtener polipropileno Presenta una alta resistencia térmica, electrica, a la abrasión y a la humedad, es transparente, duro y es utilizado para la elaboración de contenedores (vasos, jarros ), sillas, fibras, tapas de botellas, trajes aislantes del calor

semiopaco y se utliza principalmente en la elaboración de contenedores y mamaderas.

44 Ejemplo 2. Polimerización catiónica del etileno para obtener polietileno (PE) Existe de alta y baja densidad. El PEAD es un polímero lineal sin ramificaciones, presenta una gran dureza y resistencia mecánica, es blanquecino o semiopaco y se utliza principalmente en la elaboración de contenedores y mamaderas. El PEBD es un polímero altamente ramificado, flexible, blando y blanquecino, utilizado principalmente para la elaboración de bolsas, aislantes para cables electricos, guantes de aseo, etc.

La propagación del carbanión se produce por la reacción de este con un nuevo monómero, para terminar la

45 Adición Aniónica En este caso el reactivo es un nucléofilo, que ataca al doble enlace del sustrato o monómero, produciéndose un carbanión, como producto de la deslocalización del doble enlace al carbono del extremo terminal. La propagación del carbanión se produce por la reacción de este con un nuevo monómero, para terminar la propagación se hace reaccionar el polímero con una especie de características totalmente opuestas, en este caso un electrófilo.

resistencia térmica y estabilidad, es rígido pero quebradizo, es uno de los polímeros

46 Ejemplo 2. Polimerización aniónica del estireno para formar poliestireno Presenta una alta resistencia térmica y estabilidad, es rígido pero quebradizo, es uno de los polímeros mas abundantes debido a que su sintesis presenta un bajo costo, es utilizado principalmente en la elaboración envases desechables para contener bebidas calientes, bandejas, etc.

47 Polimerización vía radical libre. En la etapa de iniciación el radical libre atrae a un electrón del enlace más débil (enlace pi), mientras que el otro electrón se transfiere o deslocaliza al carbono secundario, originado un radical libre más complejo de naturaleza carbonada. En la propagación el radical libre complejo formado en la etapa anterior atrae a un electrón de un nuevo monómero agregado con el fin de propagar o alargar el polímero. La terminación se puede realizar agregando un solvente que neutralize la acción del radical o agregando un radical libre de la mismas características del polímero propagado.

48 Realice la polimerización vía radical libre del estireno para obtener poliestireno (PS)

49 Realice la polimerización vía radical libre del cloruro de vinilo para formar PVC

56 Otra forma de obtener PET Se hace reaccionar un ester bifuncional con un alcohol bifuncional, obteniendo como subproducto un alcohol

57 SILICONAS

58 Las siliconas pueden clasificarse en relación a la longitud de sus moléculas, esto influye en su uso: Aceites Entre 100 unidades básicas. Resinas Entre 100 y 500 unidades básicas. Gomas Entre 500 y 2000 unidades básicas.

63 Caucho Natural y Vulcanizado

78 Codificación de los polímeros.

79 Industria Del Plástico Como resultado investigaciones sobre polímeros, se sintetizaron numerosos plásticos de uso diario, como poliamidas, poliésteres, etc. Cada tipo de polímero se fabrica por un método específico, de acuerdo con la característica del polímero obtenido.

petróleo, el carbón y el gas natural, y se utiliza en forma de gránulos y como

80 Métodos utilizados para fabricar los plásticos La materia prima necesaria para la fabricación de los diversos productos poliméricos de uso diario proviene del petróleo, el carbón y el gas natural, y se utiliza en forma de gránulos y como resinas. Algunos métodos industriales para la fabricación de objetos plásticos se indican a continuación:

81 Moldeo o Inyección: El material plástico se ablanda a una alta presión y temperatura. luego, se traslada a moldes fríos en donde el plástico solidifica con una forma determinada. Botellas, bidones y tambores.

82 Extrusión El polímero fundido se hace pasar por un sistema que posee un orificio de salida con una forma determinada. Tuberías, mangueras, cuerdas plásticas, filmes, etc

83 Calandrado El plástico es reblandecido y se hace pasar a través de unos rodillos que lo transforman en un film delgado (láminas transparentes, portafolios,etc)

84 Espumación Se agrega al polímero una sustancia que produce un gas en el calentamiento. Al enfriarse aparece una gran cantidad de porosidades que le dan al producto una baja densidad. (productos aislantes, láminas, cajas para helado)

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