Los polímeros pueden ser de tres tipos:
a. Polímeros
naturales: provenientes directamente del reino vegetal o animal.
Por ejemplo: celulosa, almidón, proteínas, caucho natural, ácidos nucleicos, etc.
b. Polímeros
artificiales: son el resultado de modificaciones mediante procesos químicos, de ciertos polímeros naturales. Ejemplo:
nitrocelulosa, etonita, etc.
c.
Polímeros
sintéticos: son los que se obtienen por procesos de polimerización
controlados por el hombre a partir de materias primas de bajo peso molecular.
Ejemplo: nylon, polietileno, cloruro de polivinilo, polimetano, etc.
Muchos
elementos (el silicio, entre otros), forman también polímeros, llamados
polímeros inorgánicos.
Propiedades Físicas de los Polímeros
·
Estudios
de difracción de rayos x sobre muestras de polietileno comercial, muestran que
este material, constituido por moléculas que pueden contener desde 1.000 hasta
150.000 grupo CH2 – CH2 presentan regiones con un cierto
ordenamiento cristalino, y otras donde se evidencia un carácter amorfo: a éstas últimas se les considera defectos del
cristal.
·
En
este caso las fuerzas responsables del ordenamiento cuasicristalino, son las
llamadas fuerzas de van de Waals.
·
En
otros casos (nylon 66) la responsabilidad del ordenamiento recae en los enlaces de H.
·
La temperatura tiene mucha importancia en relación al comportamiento de los polímeros.
·
A
temperaturas más bajas los polímeros se vuelven más duros y con ciertas
características vítreas debido a la pérdida de movimiento relativo entre las cadenas que forman el material.
·
La
temperatura en la cual funden las zonas cristalinas se llama temperatura de fusión (Tf)
·
Otra
temperatura importante es la de descomposición y es conveniente que la misma
sea bastante superior a Tf.
Clasificación de los Polímeros según sus Propiedades
Físicas
Desde un punto de vista general se puede hablar de
tres tipos de polímeros:
·
Elastómeros
·
Termoplásticos
·
Termoestables.
Los elastómeros y termoplásticos están constituidos
por moléculas que forman largas cadenas con poco entrecruzamiento entre sí.
Cuando se calientan, se ablandan sin descomposición y pueden ser moldeados.
Los termoestables se preparan generalmente a partir de
sustancias semifluidas de peso molecular relativamente bajo, las cuales
alcanzan, cuando se someten a procesos adecuados, un alto grado de
entrecruzamiento molecular formando materiales duros, que funden con descomposición o no funden y son
generalmente insolubles en los solventes más usuales.
·
Polietileno
Éste es el termoplástico más usado en nuestra sociedad. Los productos hechos de polietileno van desde
materiales de construcción y aislantes eléctricos hasta material de empaque. Es barato y puede moldearse a casi cualquier forma,
extruírse para hacer fibras o soplarse para formar películas delgadas. Según la tecnología que se emplee se pueden obtener dos tipos de
polietileno.
Se emplea para hacer recipientes moldeados por
soplado, como las botellas y los caños plásticos(flexibles, fuertes y
resistentes a la corrosión).
El polietileno en fibras muy finas en forma de red sirve para hacer cubiertas de libros y carpetas, tapices para muros, etiquetas y batas
plásticas.
Cuando se calienta eteno (etileno) con oxigeno bajo presión, se obtiene un compuesto de elevada masa molar
(alrededor de 20 mil) llamado Polietileno, el cual es un alcano de cadena muy
larga. Monómero: CH2 = CH2.
Propiedades: Los
polietilenos de alta presión tienen pesos moleculares entre 10.000 y 40.000.
Son muy elásticos, flexibles y termoplásticos. Los polietilenos de fusión media
presentan alta cristalinidad y son duros y rígidos y los de fusión baja menor
cristalinidad, siendo también duros y poco elásticos.
Todos los polietilenos son muy resistentes a los
agentes químicos.
Usos: Para
la fabricación de tubos, planchas, materiales aislantes, para cables
eléctricos, recubrimientos para protección contra la corrosión, hojas y láminas para embalaje, protección de
cultivos, aislamiento térmico, recubrimientos sobre papel, en el moldeo por
inyección para obtener recipientes de todo tipo, artículos del hogar, tuberías
que sustituyen a los de hierro galvanizado, etc.
·
Polipropileno
El polipropileno se produce desde hace más de veinte
años, pero su aplicación data de los últimos diez, debido a la falta de producción directa pues siempre fue un subproducto de las
refinerías o de la desintegración del etano o etileno.
Como el polipropileno tiene un grupo metilo (CH3) más que el etileno en su molécula, cuando
se polimeriza, las cadenas formadas dependiendo de la posición del grupo metilo
pueden tomar cualquiera de las tres estructuras siguientes:
1. Isotáctico, cuando los grupos metilo unidos a la cadena están en
un mismo lado del plano.
2. Sindiotáctico, cuando los metilos están distribuidos en forma
alternada en la cadena.
3. Atáctico, cuando los metilos se distribuyen al azar.
Posee una alta cristalinidad, por lo que sus cadenas
quedan bien empacadas y producen resinas de alta calidad.
El polipropileno se utiliza para elaborar bolsas de freezer
y microondas ya que tienen una buena resistencia térmica y
eléctrica además de baja absorción de humedad. Otras propiedades importantes
son su dureza, resistencia a la abrasión e impacto, transparencia, y que no es
tóxico. Asimismo se usa para fabricar carcazas, juguetes, valijas, jeringas, baterías, tapicería, ropa interior
y ropa deportiva, alfombras, cables, selladores, partes automotrices y suelas
de zapatos.
·
Cloruro
de polivinilo (PVC)
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Este polímero se obtiene polimerizando el cloruro de
vinilo. Existen dos tipos de cloruro de polivinilo, el flexible y el rígido. Ambos
tienen alta resistencia a la abrasión y a los productos químicos. Pueden
estirarse hasta 4 veces y se suele copolimerizar con otros monómeros para
modificar y mejorar la calidad de la resina. Las resinas de PVC casi nunca se
usan solas, sino que se mezclan con diferentes aditivos.
El PVC flexible se destina para hacer manteles,
cortinas para baño, muebles, alambres y cables eléctricos; El PVC rígido se usa
en la fabricación de tuberías para riego, juntas, techado y botellas.
Mecanismos: Radicales libres por acción de la luz o de catalizadores peróxidos.
Condiciones experimentales de polimerización: El proceso puede llevarse a cabo a fusión, en emulsión
o en bloque obteniéndose en cada caso un producto de propiedades peculiares.
Propiedades: Polvo
blanco que comienza a reblandecer cerca de los 80ºC y se descompone sobre los
140ºC. Es muy resistente a los agentes mecánicos y químicos y es de fácil
pigmentación.
Usos: Materiales
aislantes para la industrias química, eléctrica.
·
Poliestireno
(PS)
El poliestireno(ps) es el tercer termoplástico de
mayor uso debido a sus propiedades y a la facilidad de su fabricación. Posee
baja densidad, estabilidad térmica y bajo costo. El hecho de ser rígido y quebradizo lo desfavorecen.
Estas desventajas pueden remediarse copolimerizándolo con el acrilonitrilo (más
resistencia a la tensión).
Es una resina clara y transparente con un amplio rango
de puntos de fusión. Fluye fácilmente, lo que favorece su uso en el
moldeo por inyección; Posee buenas propiedades eléctricas, absorbe poco agua (buen aislante eléctrico), resiste moderadamente a los
químicos, pero es atacado por los hidrocarburos aromáticos y los clorados. Se comercializa en tres
diferentes formas y calidades:
De uso común, encuentra sus principales aplicaciones
en los mercados de inyección y moldeo.
Poliestireno de impacto(alto, medio y bajo) que
sustituye al de uso general cuando se desea mayor resistencia. Utilizada para
fabricar electrodomésticos, juguetes y muebles. Los usos más comunes son
- Poliestireno de medio impacto: Vasos, cubiertos y
platos descartables, empaques, juguetes.
- Poliestireno de alto impacto: Electrodomésticos(radios,
TV, licuadoras, teléfonos lavadoras), tacos para zapatos, juguetes.
- Poliestireno cristal: piezas para cassettes, envases
desechables, juguetes, electrodomésticos, difusores de luz.
- Poliestireno Expandible: envases térmicos,
construcción (aislamientos, tableros de cancelería, plafones, casetones, etc.).
- Venil Benceno Poliestireno
- Mecanismos: Radicales libres o iónicos
Condiciones experimentales de polimerización
Emulsión, suspensión o en bloque
Propiedades: Por
los procedimientos de emulsión o suspensión se obtienen disoluciones de
distintas viscosidades según el grado de polimerización alcanzado.
Usos: Plastificado
se utiliza en la industria de pinturas y barnices. Con elevado grado de
polimerización en la industria transformadora de plásticos principalmente en
procesos de moldeo por inyección.
En la industria eléctrica encuentra gran aplicación
debido a su excelente poder aislante.
·
Estireno-acrilonitrilo
(SAN)
Este copolímero tiene mejor resistencia química y
térmica, así como mayor rigidez que el poliestireno. Sin embargo no es
transparente por lo que se usa en artículos que no requieren claridad óptica. Algunas de sus aplicaciones son la fabricación de
artículos para el hogar.
·
Copolímero
acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS)
Estos polímeros son plásticos duros con alta
resistencia mecánica, de los pocos termoplásticos que combinan la resistencia
con la dureza. Se pueden usan en aleaciones con otros plásticos. Así por ejemplo, el ABS con el
PVC nos da un plástico de alta resistencia a la flama que le permite
encontrar amplio uso en la construcción de televisores. Sus cualidades son una
baja temperatura de ablandamiento, baja resistencia ambiental y baja
resistencia a los agentes químicos
·
Poliuretanos
Los poliuretanos pueden ser de dos tipos, flexibles o
rígidos, dependiendo del poliol usado. Los flexibles se obtienen cuando el
di-isocianato se hace reaccionar con diglicol, triglicol, poliglicol, o una
mezcla de éstos; Los poliuretanos rígidos se consiguen utilizando trioles
obtenidos a partir del glicerol y el óxido de propileno. El uso más importante
del poliuretano flexible son el relleno de colchones.
En el pasado, los paragolpes de los autos se hacían de metal; actualmente se sustituyeron por
uretano elastomérico moldeado, el mismo material usado para los volantes, defensas
y tableros de instrumentos, puesto que resisten la oxidación, los aceites y la
abrasión. Otros usos: bajo alfombras, recubrimientos, calzado, juguetes y
fibras.
Por su resistencia al fuego se usa como aislante de
tanques, recipientes, tuberías y aparatos domésticos como refrigeradores y
congeladores.
Copolímeros estireno-butadieno
Son plásticos sintéticos que han sustituído
prácticamente en su totalidad al natural, en algunas aplicaciones como las
llantas para automóviles; contienen 25 % de estireno y 75 % butadieno; sus
aplicaciones incluyen en orden de importancia:
·
Llantas,
Espumas,
·
Empaques,
Suelas para zapatos,
·
Aislamiento
de alambres y cables eléctricos,
·
Mangueras.
Los copolímeros de estireno-butadieno con mayor
contenido de batadieno, se usan para hacer pinturas y recubrimientos. Para
mejorar la adhesividad, en ocasiones se incorpora el ácido acrílico o los
ésteres acrílicos, que elevan la polaridad de los copolímeros.
POLÍMEROS DE ADICIÓN DE USO FRECUENTE.
POLÍMEROS DE CONDENSACIÓN DE USO FRECUENTE.
¡FOTOS!.
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INTEGRANTES DEL GRUPO.
- Ricardo Miranda.
- Jhosep Tapia.
- Jaime Quintero
- Maria Fernanda Úparela.
- Andrea Monsalve.
