Polimeros

INTRODUCCIÓN

Se conocerá a los polímeros en todas sus entidades y lograr un mejor conocimiento del como surgen, de como están compuestos y sus diversas ramas que caracteriza a estos materiales

Definición.

Los polímeros son un compuesto, natural, orgánico o sintético, se definen por múltiplos de unidades de peso molecular relativamente bajo, estos son los monómeros los cuales hacen que esté constituido de macromoléculas formadas por la repetición de estas entidades estructurales, mediante enlace químico fuerte, según el número de unidades de monómero que contiene se habla de dímeros, trímeros, tetrámero, pentámero y así respectivamente pues los polímeros se designan por una combinación de un número no especificado de unidades.

Desarrollo

Macromolécula

Una macromolécula está constituida por cientos de miles de monómeros. La polimerización se produce en un reactor que contienen los monómeros y demás reactivos o catalizadores necesarios para producir largas cadenas.[pic 1]

Fuente: https://miapunteescolar.com/2021/02/macromoleculas-explicacion-y-ejemplos.html 

Si el polímero esta formado por la unión química de monómeros idénticos se considera como un Heteropolímero de lo contrario, si son iguales entre sí, el polímero resultante es un Homopolímero [pic 2]

Fuente: http://www.genomasur.com/lecturas/guia02-nueva.htm 

Características generales

Se conforman fácilmente por moldeo Para que sean reutilizables y con un nivel aceptable de calidad, hay que añadir “aditivos” auxiliares para la  mejora de las propiedades.

• Baja resistencia a la tracción
• Uso limitado en función de la temperatura (300ºC, 530ºC)
• Gran coeficiente de dilatación térmica
• Las uniones Van-der-Waals originan la buena ductilidad de algunos polímeros y  que sean blandos
• Plásticos: Gran capacidad  de deformación plástica.
• [pic 3]

Nomenclatura

Basada en los monómeros utilizados en la fabricación (Monómero: metacrilato de metilo)

•   Nombres químicos complicados: utilización de siglas (ej. PMMA- poli-metilmetacrilato) olímero: polimetacrilato de metilo

•  Norma DIN 7728: termoplásticos.

•  Norma DIN 7708: termoestables

•  Norma DIN ISO 1629: elastómeros

Polímeros de uso común

        Plásticos:         Un plástico se caracteriza por comportamiento mecánico de un material que queda deformado una vez removido el esfuerzo mecánico aplicado (deformación permanente).

Elastómeros; Son polímeros capaces de recuperar su forma original después de ser estirados. Se caracterizan por ser muy elásticos y viscosos formados por moléculas largas en forma de cadena larga de carbono, hidrógeno, oxígeno o silicio.

        Adhesivos;  Se utilizan en pequeñas cantidades, sin embargo pueden utilizarse a nivel industrial.

Recubrimientos:         Se emplean para decorar y proteger papel, tela, cuero y películas plásticas, haciéndolos resistentes al agua o al aceite y confiriendo características de sellado térmico a los materiales de empaque.

Fibras:         Las fibras son estructuras unidimensionales, donde crean tejidos, son largos y delgadas. Los polímeros útiles como fibras son los que tienen un alto grado de cristalinidad y la orientación de interacción adyacente entre las fibras incrementa la fuerza tensil. Tienen gran cohesión molecular, lo que les hace ser más fuertes que los plásticos

Clasificación.

A continuación, se explicaran las distintas clasificaciones de los polímeros: por su origen, estructura molecular, por comportamiento térmico-mecánico, según su forma de síntesis y por su utilización.

• Clasificación por origen.

• Naturales: 

Llamados también biopolímeros que provienen de los seres vivos, se consideran como funciones vitales en los organismos. Ejemplos; caucho, los polisacáridos, el almidón, el glucógeno, proteínas...

• Sintéticos:

Fabricados y elaborados por cuenta humana para competir con los naturales. Ejemplos; poliestireno, acrílico, polipropileno, polietileno, PVC…

Los polímeros sintéticos se producen mediante un proceso denominado polimerización.

• Clasificación por estructura molecular.

• Lineales: Cadenas de macromoléculas no ramificadas.
• Ramificados: La cadena principal está conectada                 lateralmente con otras cadenas.
• Entrecruzados: Mediante enlaces covalentes las cadenas lineales adyacentes se unen transversalmente en varias posiciones.
• Reticulados: formados por macromoléculas con cadenas y ramificaciones entrelazadas.

Representación gráfica de las estructuras moleculares[pic 4]

Fuente: https://docplayer.es/20659364-Bloque-vi-materiales-polimericos-tema-19-polimeros.html 

-Concepto de Ramificacion: La ramificación de las cadenas poliméricas t afectan las propiedades de los polímeros.

Las ramificaciones largas pueden incrementar la resistencia, tenacidad y la Tg debido al aumento en el número de entrecruzamientos por cadena.

Las ramificaciones cortas y aleatorias, reducen la resistencia de los polímeros debido a la perturbación en la organización estructural, entonces reducen la posibilidad de cristalización.

• Clasificación por comportamiento térmico-mecánico.

• Plásticos: pueden deformarse plásticamente y ser termoestables o termoplásticos.
• Fibras: se pueden estirar longitudinalmente[pic 5]

[pic 6]

• Clasificación por la forma de síntesis.

Una síntesis de polímeros o también llamado polimerización, es una reacción química en la que los monómeros se juntan mediante enlaces covalentes para formar polímeros.

• Polmerizados: Aquí las macromoléculas son formadas por unión de moléculas monómeras no saturadas. Ejemplos; polietileno.
• Policondensados: El enlace entre las macromoléculas son multifuncionales. Ejmplo; Nylon.
• Poliaductos: Se caracterizan porque el enlace entre las macromoléculas son multifuncionales, sin separación de moléculas sencillas. Ejmplo; Recinas.

• Clasificación por su utilización

• plásticos estándar: los más utilizados por sus propiedades de uso y su precio son: Polietileno (PE), polipropileno (PP), poli-estireno (PS), poli-cloruro de vinilo (PVC
• plásticos ténicos: Plásticos con propiedades especiales, bajas deformaciones cuando son sometidos a tensiones incluso a altas temperaturas, buena resistencia al impacto, buen comportamiento en abrasión, poca dilatación térmica, escasa contracción:Poliamidas (PA), Polióxido   de metileno (POM),  polifenilenéter   (PPE), Policarbonato (PC), poli(tereftalato de etileno) (PET) y los termoestables.

Síntesis de los polímeros

La longitud de la cadena del polímero se caracteriza por el número de unidades que se repiten en la cadena, lo que se conoce como grado de polimerización (DP). El peso molecular del polímero es el producto del peso molecular de la unidad que se repite por el DP. Las propiedades básicas inherentes a los polímeros dependen principalmente del peso molecular, la estructura (lineal o ramificada) y el DP.

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