Polimeros

Los polímeros se definen como macromoléculas compuestas por una o varias unidades químicas (monómeros) que se repiten a lo largo de toda una cadena.

Un polímero es como si uniésemos con un hilo muchas monedas perforadas por el centro, al final obtenemos una cadena de monedas, en donde las monedas serían los monómeros y la cadena con las monedas sería el polímero.

La parte básica de un polímero son los monómeros, los monómeros son las unidades químicas que se repiten a lo largo de toda la cadena de un polímero, por ejemplo el monómero del polietileno es el etileno, el cual se repite x veces a lo largo de toda la cadena.

Polietileno = etileno-etileno-etileno-etileno-etileno-……

En función de la repetición o variedad de los monómeros, los polímeros se clasifican en:

• Homopolímero - Se le denomina así al polímero que está formado por el mismo monómero a lo largo de toda su cadena.

• Copolímero - Se le denomina así al polímero que está formado por al menos 2 monómeros diferentes a lo largo de toda su cadena.

La formación de las cadenas poliméricas de los polímeros se producen mediante las diferentes polireacciones que pueden ocurrir entre los monóneros, estas polireacciones se clasifican en:

• Polimerización

• Policondensación

• Poliadición

En función de cómo se encuentren enlazadas o unidas (enlaces químicos o fuerzas intermoleculares) y la disposición de las diferentes cadenas que conforma el polímero, los materiales poliméricos resultantes se clasifican en:

• Termoplásticos

• Elastómeros

• Termoestables

En función de la composición química, los polímeros pueden ser inorgánicos como por ejemplo el vidrio, o pueden ser orgánicos como por ejemplo los adhesivos de resina epoxi, los polímeros orgánicos se pueden clasificar a su vez en polímeros naturales como las proteínas y en polímeros sintéticos como los materiales termoestables.

Existen diferentes parámetros que miden las propiedades de los polímeros como el radio de giro, la densidad del polímero, la distancia media entre las cadenas poliméricas, la longitud del segmento cuasi-estático dentro de las cadenas poliméricas, etc...

Entre las propiedades que definen las propiedades de los polímeros, las más importantes son:

• La temperatura de transición vítrea del polímero

• El peso medio molecular del polímero

La temperatura de transición vítrea de los polímeros determina la temperatura en la cual el polímero cambia radicalmente sus propiedades mecánicas, cuando la temperatura de transición vítrea es ligeramente inferior a la temperatura ambiente el polímero se comporta como un material elástico (elastómero), cuando la temperatura de transición vitrea es superior a la temperatura ambiente el polímero se comporta como un material rígido (termoestable).

El peso molecular medio determina de manera directa tanto el tamaño del polímero así como sus propiedades tanto químicas como mecánicas del propio polímero (viscosidad, mojado, resistencia a la fluencia, resistencia a la abrasión…), polímeros con alto peso molecular medio corresponden a materiales muy viscosos.

Existen un gran abanico de materiales cuya composición se basan en polímeros, todos los plásticos, los recubrimientos de pintura, los adhesivos, los materiales compuestos, etc. Son ejemplos de materiales basados en polímeros que utilizamos en nuestro día a día.

Tipos de reacciones de polimerización:

• Reacciones de condensación: Los polímeros se forman a partir de monómeros polifuncionales a través de diversas reacciones. La unidad repetitiva tiene una forma molecular diferente a la de los monómeros de partida, tras la eliminación o condensación de algún grupo de partida. Se asume que los grupos activos de los extremos de un monómero o cadena polimérica tienen la misma reactividad sin importar la longitud del polímero. Por lo general se pierde una molécula pequeña, como agua o HCl gaseoso.

Algunos ejemplos de este tipo de polimerización son:

• Ácido acético + Etanol → Acetato de etilo + Agua.

• Formación de poliamidas a partir de diaminas y ácidos dicarboxílicos.

• Reacciones de adición: Las unidades repetitivas de los polímeros de adición tienen la misma forma estructural que su monómero, aunque la distribución de los enlaces cambia. El grupo más importante de polímeros de adición corresponde a los formados a partir de monómeros que contienen un doble enlace carbono-carbono.

Ejemplos

• Polimerización del PVC.

• Etileno → Polietileno.

Bibliografía

Web

http://prepa8.unam.mx/academia/colegios/quimica/infocab/unidad421.html

Libro

Ander P. y Sonesa J. Principios de Química. Introducción a los conceptos teóricos Editorial

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