Polimeros

Introducción

En la naturaleza hay diversas sustancias poliméricas que intervienen en procesos vitales. Los organismos vivos son capaces de sintetizarlas a partir de pequeñas moléculas que quedan unidas por la actividad celular en macromoléculas poliméricas. Son los denominados biopolímeros.

Desde hace más de un siglo, la tecnología química ha producido polímeros sintéticos sencillos mediante reacciones de polimerización de compuestos químicos en su mayor parte de origen orgánico. Debido al gran aumento de la producción y aplicaciones de estos materiales, en los últimos años han sustituido a los polímeros naturales e, incluso, a otro tipo de materiales como los metales y aleaciones en determinadas circunstancias

Índice

• Introducción.

• Polímeros.

• Obtención de materiales poliméricos.

• Clasificación y caracterización de los polímeros.

• Polímeros usados en la edificación.

• Aplicaciones constructivas.

• Conclusión

• Bibliografía.

Polímeros

Polímero: del griego poly, muchos; meros, parte, segmento.

Es una especie química que se distingue por tener un alto peso molecular, que oscila entre los miles y los millones de gramos, también se les conocen con el nombre de macromoléculas.

Los Polímeros pueden dividirse de manera general en naturales y sintéticos; algunos ejemplos de los polímeros naturales que se encuentran en la naturaleza y que han sido manejados / procesados por el hombre durante siglos son : el algodón (material formado por fibras de celulosas), la seda (poliamida muy apreciada semejante al nylon), la lana (proteína del pelo de las ovejas), el látex (suspensión acuosa de partículas de hule), el ARN y el ADN (contienen estructuras poliméricas basadas en unidades de azúcares, conocidos como polisacáridos) y la quitina (poli(N-acetilglucosamina). Mientras que los polímeros sintéticos (polímeros fabricados por el hombre) son aquellos materiales los cuales fueron desarrollados inicialmente como derivados simples de los polímeros naturales (nitrato de celulosa o pólvora) y han evolucionado de acuerdo a las necesidades presentadas por la humanidad.

Obtención de materiales poliméricos

La polimerización es el proceso por el cual pequeñas moléculas se enlazan covalentemente para constituir cadenas moleculares largas. Estas moléculas simples se llaman monómeras, y la molécula de cadena larga formada por los monómeros, se llama polímero.

Los mecanismos de polimerización son los siguientes:

• Polimerización por adición Una molécula de hidrocarburo de bajo peso molecular que contiene un doble enlace entre átomos de C, llamada monómero, es activada por efecto del calor, la presión y/o un catalizador. La doble unión entre los átomos de C se rompe, de manera de cada átomo de C presenta un enlace incompleto. En este estado, la molécula se denomina `mero'. Cuando un mero se combina con otro, los enlaces se completan formando una cadena (polímero).

• Polimerización por condensación Difiere de la anterior en que tiene lugar la pérdida de una molécula pequeña, generalmente agua, que es necesario separar del medio de reacción, además, no es necesario que el monómero contenga un doble enlace.

• Polimerización reticular Se forman redes tridimensionales debido a la existencia de más de dos lugares activos, que permiten que las cadenas crezcan en tres direcciones, por enlaces covalentes. Da lugar a un tipo de polímeros especiales llamados `termoestables'.

Industrialmente la reacción de polimerización se produce en reactores donde se introducen como materia prima los monómeros correspondientes y el catalizador. Según el proceso, se les da presión y/o temperatura, agitando la mezcla para favorecer la reacción, obteniéndose el polímero. Estos productos poliméricos se obtienen en forma de gránulos, granza, polvos o líquidos, que serán nuevamente procesados para convertirlos en los productos definitivos. Muchos productos poliméricos pueden ser polimerizados por varios métodos. Los más importantes son:

• Polimerización en masa o en bloque: El monómero y el activador se mezclan en un reactor que es calentado y enfriado según se requiera. Este proceso es utilizado extensamente para la polimerización por condensación donde un monómero puede cargarse en el reactor y otro añadirse lentamente. Los procesos en masa pueden utilizarse para muchas reacciones de polimerización por condensación por sus bajos calores de reacción.

• Polimerización de precipitación: proceso que comienza inicialmente como un sistema homogéneo en la fase continua, donde el monómero y de iniciador son completamente solubles, pero al iniciar el polímero formado es insoluble y, por tanto precipitados.

• Polimerización en disolución: Se disuelve el monómero en un solvente no reactivo que contiene un catalizador. El calor liberado por la reacción es absorbido por el disolvente y de esta forma se disminuye la velocidad de reacción.

• Polimerización en suspensión: Se mezcla el monómero con un catalizador y entonces se dispersa como una suspensión en el agua. En este proceso el agua absorbe el calor liberado por la reacción. Después de la polimerización, el producto polimerizado es separado y secado. Este proceso se utiliza comúnmente para producir muchos de los polímeros del tipo vinilo como el policloruro de vinilo, poliestireno, etc.

• Polimerización en emulsión: Este proceso de polimerización es similar al proceso de suspensión puesto que se lleva a cabo en agua. Sin embargo, se añade un emulsor para dispersar el monómero en partículas muy pequeñas.

Clasificación y caracterización de los polímeros

La clasificación más habitual es la que se realiza según el comportamiento del polímero. Así pues, los polímeros pueden ser:

 Termoplásticos: Se ablandan y plastifican, pudiendo ser conformados varias veces por el efecto combinado de la presión y temperatura.

 Termoestables: Son materiales duros y rígidos incluso a temperaturas elevadas, aunque por encima de los 400ºC se degradan.

 Elastómeros: Presentan alta deformación elástica al aplicar una fuerza sobre ellos, pudiendo recuperar total o parcialmente su forma cuando cesa la fuerza.

Aparte de las peculiaridades de cada uno, los polímeros tienen las siguientes características generales:

• Materiales ligeros.

• Resistentes a la corrosión.

• Insolubles en

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