Polimeros

POLIMEROS

La palabra polímero significa, literalmente, “muchas partes”. En este sentido, puede considerarse como un material polimérico sólido aquel que contiene múltiples partes o unidades enlazadas químicamente y que están unidas entre sí para formar un sólido.

Se considera como un material polimérico a aquel que contiene muchas partes químicamente enlazadas entre sí como eslabones en una cadena; la unidad más pequeña que se repite en esta cadena es llamada mero. Los monómeros son moléculas simples que se pueden enlazar de modo covalente a la cadena molecular del polímero. Los meros se diferencian de los monómeros solamente por su unión en la cadena. Los polímeros se definen como macromoléculas compuestas por una o varias unidades químicas que se repiten a lo largo de toda una cadena.

FUNCIONALIDAD DE UN MONÓMERO

Para que un monómero se polimerice debe haber cuando menos dos enlaces químicos activos. Cuando el monómero tiene dos enlaces activos puede reaccionar con otros dos monómeros, y por repetición del enlace, otros monómeros del mismo tipo pueden formar una cadena larga o polímero lineal.

El número de enlaces activos que tiene un monómero se conoce como la funcionalidad del mismo. Un monómero que usa dos enlaces activos para la polimerización de cadenas largas se denomina bifuncional, SI usa tres enlaces activos para formar una red de material polimérico se llama trifuncional.

PESO MOLECULAR

El tamaño de una molécula polimérica está descrito directamente por el número de monómeros que la componen, n, conocido como grado de polimerización. Operacionalmente es de mayor uso la masa molecular relativa (RMM, por sus siglas en inglés). Este término no tiene unidades ya que es una relación de masas y se define así:

RMM= (masa de la molécula polimérica (g/mol))/((1/12) masa de un átomo de carbono 12 (g/mol))

ESTRUCTURA MOLECULAR

Se suelen considerar dos niveles, estructura física y estructura química. La estructura física se trata básicamente de la orientación y cristalinidad que dependen en gran medida de la estructura química y a su vez condicionan el comportamiento del material durante el procesado y durante su vida de servicio. La estructura química estudia el efecto de la naturaleza de los átomos que constituyen la cadena principal y los sustituyentes de la misma, las uniones entre monómeros, el peso molecular y su distribución y el efecto de las ramificaciones en la cadena principal.

Si se examina al microscopio una cadena de polietileno de corta longitud, podrá observarse que adopta una configuración en zigzag (Figura 1) debido al ángulo de enlace covalente entre los enlaces covalentes sencillos carbonocarbono, que es de aproximadamente 109°. Sin embargo, en una escala mayor, las cadenas de polímero están enredadas al azar en el polietileno no cristalino como espaguetis dentro de un tazón. Esta maraña de polímero lineal se ilustra en la figura 2. En el caso de algunos materiales poliméricos, como el polietileno, pueden presentarse tanto regiones cristalinas como no cristalinas.

FIGURA 1

FIGURA 2

El enlace entre las cadenas moleculares largas del polietileno se realiza por medio de enlaces débiles secundarios con dipolo permanente. Sin embargo, la maraña física de las largas cadenas moleculares también favorece la resistencia de este tipo de material

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