Polímeros Son macromoléculas de elevado peso molecular(sobre 10.000 unidades), Estan formadas por unidades estructrales que se repiten llamadas Monómeros. Tipos de Polimeros: 1.Polimeros Naturales: Proceden de los seres vivos (Ej: Algodón, Seda, Caucho Natural). 2. Polímeros Sintéticos: Son aquellos que se obtienen en la industria o en el laboratorio. (Ej: Plásticos, Kevlar, Tergal, Naylon)
Clasificación de Polímeros De acuerdo al tipo de monómero que forman la cadena, se clasifican en: 1. Homopolímeros: Son macromoléculas formadas por la repeticion de unidades monómeras idénticas. Ej: Celulosa, Caucho, PVC, Polietileno. 2. Copolímeros: Son macromoléculas formadas por 2 o más monómeros distintos.
Tipos de Copolímeros 1. Al Azar: monómeros se agrupan azarosamente. 2. Alternado: monómeros se agrupan alternados. 3. En Bloque: 4. Injertado: Se parte de una cadena lineal y se agregan ramificaciones de otro monómero.
Polimerización Es el proceso mediante el cual los monómeros se unen para formar un polímero. Se puede llevar a cabo por: a) Polimerización por Adición:Se forman por la unión sucesiva de monómeros que tienen uno o más enlaces dobles y triples.
Se distinguen 3 etapas: - Iniciación - Propagación - Terminación. Los Polímeros de adición pueden obtenerse a través de: - P. Catiónica - P. Aniónica o Radicalaria
b) Polimerización por Condensación: Dos monómeros reaccionan para formar un dímero, que a su vez, puede seguir reaccionando con otras moléculas por ambos extremos, alargando así indefinidamente la cadena del polímero. No se distinguen etapas. Siempre se eliminan moleculas de bajo peso molecular, generalmente agua. Ej: Nylon( Polietilentereftalato + ácido tereftálico)
Codificando los Polímeros: Con el propósito de conocer distintos polímeros y favorecer su clasificación, se ha difundido entre los fabricantes un Código de Identificación Internacional. El sistema identifica solamente los seis polímeros más usados que corresponden a los que se emplean en la fabricación de casi todos los productos conocidos. Se los identifican con un numero dentro de un triangulo con flechas, indicando así que el elemento es reciclable.
Estructura y Propiedades de los Polímeros: Según su estructura se pueden clasificar: Polímero lineal: Se forma cuando el monómero que lo origina tiene dos puntos de ataque, de modo que la polimerización ocurre unidireccionalmente y en ambos sentidos. Polímero ramificado se forma porque el monómero que lo origina posee tres o más puntos de ataque, de modo que la polimerización ocurre tridimensionalmente, en tres direcciones del espacio. - Sus formas pueden ser de: Estrella, Redes o Dendritas
Muchas delas propiedades de los polímeros dependen de su estructura. Por ejemplo: - Un material blando y moldeable tiene estructura lineal. - Un material rígido y fragil tiene una estructura ramificada - Un material duro y resistente posee cadenas lineales con fuerte interacción entre las cadenas.
Propiedades y usos de los Polímeros Las propiedades son determinantes a la hora de dar la aplicación. Propiedades Mecánicas: Las más importantes son: 1. RESISTENCIA DE UN POLIMERO: Pueden ser resistentes a la: - Compresión: Posen la capacidad de soportan presión ejercida sobre ellos, sin alterar su estructura. - Estiramiento: Capacidad de no estirarse con facilidad.
Tambien hay algunos que poseen: - Resistencia al Impacto: No se destruyen al ser golpeados. - Flexión: Se doblan con facilidad - Torsión: Recuperan su estructura después de estar sometidos a la torsión
2. Dureza de un Polímero: Los Polímeros pueden ser: - Rígidos: Resistentes, no sufren deformaciones, pero no son duros, se quiebran con facilidad. Ej: Poliestireno - Flexibles: Soportan muy bien la deformación y no se rompen con facilidad.ej: Polietileno y Polipropileno. 3. Elongación de un polimero: Son los polímeros que pueden estirarse entre 500% y 1000% y volver a su longitud original sin romperse.se denominan Elastómeros.
Plásticos Son Polímeros Sintéticos que pueden ser moldeados en alguna de las fases de su elaboración. Se dividen en dos clases: 1.Termoplásticos: Son materiales rígidos a temperatura ambiente, pero se vuelven blandos al aumentar la T, pueden fundirse y moldearse varias veces, Son Reciclables.
2. Termoestables: Son materiales rígidos, fragiles y con cierta resistencia térmica. Una vez moldeados no pueden volver a cambiar su forma, ya que no se ablandan cuando se calientan, NO SON RECICLABLES.
Fibras Textiles Son Polímeros que tiene la propiedad de formar hilos que se estiran bastante sin romperse. Existen - Fibras Naturales: Seda, Algodón y Lana. - Fibras Sintéticas: Poliamidas y Poliésteres.
Fibras Sintéticas Una de las Poliamidas mas Conocidas es el NYLON, que se usa en la fabricación de fibras resistentes. Nylon es un polimero que se forma por la unión de ácido dicarboxilico y una diamina. A través de una r(x) por condensación. Kevlar tambien es una poliamida que se usa en la fabricación de chalecos antibalas.
Los Poliésteres: se forman por una reacción por Condensación, un ejemplo común es Tergal (ácido tereftálico y etanodiol), esta fibra se usa para la elaboración de de fibras resistentes y se caracterizan por ser inarrugables.
Polímeros Termoestables 1. PVC o Cloruro de Polivinilo: Resistencia a la electricidad y al fuego Rígido Usos: Cañerias; Paneles; Otros objetos moldeados. Se forma por una reaccion de polimerizacion por adición. Monómero:Cloroeteno o Cloruro de Vinilo
2. Baquelita: Se forma a través de la reacción entre el fenol y el formaldehido(metanal) Polímero duro y quebradizo. Usos: - Mangos de herramientas - Computadores - Enchufes electricos 3. Plexiglas: - Material transparente con excelentes propiedades ópticas. Usos: - Lentes de Contacto - Laminas Transparentes para ventanas.
Ventajas de los Polímeros Económicos Livianos Resistentes a la Oxidación y al ataque de acidos y bases. Muy Versátiles Aislantes de la Corriente eléctrica.
Desventajas de los Polímeros La alta resistencia a la corrosion, al agua y a la descomposicion los convierte en residuos dificiles de eliminar.
Caucho Natural y Sintético Caucho es una gomas cuya principal característica es su elasticidad; son polímeros termoestables. Son macromoléculas de largas cadenas carbonatadas y flexibles, que tienden a enrollarse de forma desordenada, pero que se desenrollan al someter el material a una tensión. Antiguamente se disponía de caucho natural (POLIMERO DEL ISOPRENO O POLIISOPRENO) que se extrae de la savia de árboles tropicales de Sudamérica. Este es un material pegajoso, blando en caliente y duro y fácil de quebrar en frío.
En 1820 se vio que el caucho servia para fabricar ropa impermeable pero el problema era que el calor volvía las prendas pegajosas y en frío las endurecía. 20 años después, Charles Goodyear mezclo azufre y caucho en una estufa caliente y obtuvo un material que no se fundía ni se ponía pegajoso al calentarlo, tampoco se quebraba en frío. A este nuevo material lo bautizo con el nombre de Caucho Vulcanizado. El proceso se llama vulcanización y lo que hace el azufre es unir las diferentes cadenas de polímero hasta que todas ellas quedan unidas.
Caucho Sintético