miércoles, 11 de abril de 2012

Concepto de los Polímeros









Compuesto complejo en el cual moléculas individuales (monómeros) se unen químicamente en cadenas largas. Es una molécula orgánica compuesta de muchos residuos que son similares, por ejemplo, el almidón está compuesto de unidades de glucosa.


El nailon y la glucosa son polímeros.

Los polímeros, del Griego poly: muchos y mero: parte, segmento.

Son macromoléculas (generalmente orgánicas) formadas por la unión de moléculas más pequeñas llamados monómeros. Un polímero no es más que una sustancia formada por una cantidad finita de moléculas que le confieren un alto peso molecular que es una característica representativa de esta familia de compuestos orgánicos.

El almidón, la celulosa, la seda y el ADN son ejemplos de polímeros naturales, entre los más comunes de estos y entre los polímeros sintéticos encontramos el nailon, el polietileno y la baquelita.


Químicamente ejemplos de polímeros:

Los elastómeros:













El caucho:







El nylon:








Un video para que entiendas y captes más el concepto de polímero: http://www.youtube.com/watch?v=FNUuONT4BDk

Características Generales


El polipropileno es uno de esos polímeros versátiles que andan a nuestro alrededor.

Cumple una doble tarea, como plástico y como fibra.

El polietileno se deformarían en el lavaplatos. Cadena molecular larga que en el momento de transformarse se enreda y entrelaza.

Buenas propiedades ópticas.

Sus partículas ordenadas en zonas denominadas cristalinas.

Estructura molecular simétrica. No son transparentes.


Imágenes del polipropileno:












































Imágenes del polietileno:



PROPIEDADES, ESTRUCTURAS Y USOS DE LOS POLIMÉROS

Los Materiales polímericos están basados en grandes moléculas con enlaces covalentes
formados por la unión de muchas unidades simples (monómero). Sus antecesores se puede considerar que son las macromoléculas presentes en organismos, y se pueden enumerar ejemplos como el caucho, lana, algodón.


Los monómeros son las unidades básicas para la formación de materiajles plásticos, y según la forma en que se unan pueden dar estructuras lineales o nolineales. Por ejemplo, el eteno polimeriza para dar el polieteno (o polietileno) y el proceso se denomina polimerización por adición.

La gran utilidad de los polímeros actuales se debe a que se puede sintetizar el polímero que cumpla una serie de propiedades que se necesiten (dureza, plasticidad, densidad, etc.). Esto se consigue mediante la elección del monómero pero principalmente controlando:

a) Grado de polimerización, según las condiciones de síntesis se pueden obtener longitudes de las cadenas moleculares de diferente tamaño y por tanto con propiedades ligeramente diferentes.

b) Entramado "branching", consiste en crear unionesentre diferentes cadenas del mismo polímero para aumentar su dureza y punto de fusión. Por ejemplo, en el polietileno.

c) Uniones de Puente "cross-linking". Un ejemplo clásico en la vulcanización del caucho usando azufre. El caucho natural es el cis-poisopreno.

Propiedades:

§ Fotoconductividad


§ Electrocromismo


§ Fotoluminiscencia (fluorescencia y fosforescencia)

Propiedades eléctricas:

Los polímeros industriales en general suelen ser malos conductores eléctricos, por lo que se emplean masivamente en la industria eléctrica y electrónica como materiales aislantes.


Para evitar cargas estáticas en aplicaciones que lo requieran, se ha utilizado el uso de antiestáticos que permite en la superficie del polímero una conducción parcial de cargas eléctricas.

Propiedades físicas de los polímeros: Estudios de difracción de rayos X sobre muestras de polietileno comercial, muestran que este material.


Las propiedades mecánicas de los polímeros:

Son una consecuencia directa de su composición así como de la estructura molecular tanto a nivel molecular como super molecular.


Estructuras:

Nombre común: Polipropileno.

Nombre científico: Polipropileno.

Aplicaciones: Se usa como plástico y fibra.

· Plástico: envases para alimentos capaces de ser lavados en un lavaplatos.

Fibra: se utiliza para hacer alfombras de interior y exterior como alrededor de las piscinas y las canchas de mini-golf.




Nombre común: PVC

Nombre científico: Poli (cloruro de vinilo).

Aplicaciones: Es el plástico que en la ferretería se conoce como PVC. Se usa en revestimientos "vinílicos" en las casas, linóleo para los pisos, techos vinílicos, cañerías, impermeables y cortinas para baño.


Nombre común: Nylon.

Nombre científico: Poliamidas.

Aplicaciones: Usado como fibra y termoplástico.

Se usa para la confección de medias femeninas, material de guerra, como cuerdas y paracaídas, cepillo de dientes con cerdas de nylon.


Nombre común: Polietileno.

Nombre científico: Polietileno.

Aplicaciones: Es el plástico más popular del mundo y también el polímero que más se ve en la vida diaria.

Se usa en bolsas de almacén, los frascos de champú, los juguetes de los niños, chalecos a prueba de balas, etc.

Nombre común: Silicona.

Nombre científico: Polisiloxano.

Aplicaciones: Pueden ser elastómeros y aceites lubricantes, los revestimientos de baños, piezas resistentes al calor, acondicionadores de cabello que no aumenten el volumen de éste, pegamentos.




Nombre común: Policarbonato.

Nombre científico: Policarbonato de bis fenol A.

Aplicaciones: Plástico claro usado para hacer ventanas inastillables, lentes livianas para anteojos, y Lexan, en el campo de la electricidad.




Nombre común: Celulosa.

Nombre científico: Celulosa.

Aplicaciones: Excelente fibra, encontrada en la naturaleza. Está presente en La madera, la cuerda de cáñamo, el papel y el algodón, en el jabón del champú menos espumoso y contribuye a la acción limpiadora del champú.



Nombre común: Poliéster.

Nombre científico: Poli (etilén tereftalato).

Aplicaciones: Han sido útiles como fibra y plástico. Se usan en botellas plásticas irrompibles, los globos de caucho natural, ropa maravillosa que se usaba en las confiterías bailables en los años '70.



Nombre común: Acrílico.

Nombre científico: Poliacrilonitrilo

Aplicaciones: Se utilizan como fibras para hacer tejidos, como medias y suéteres, o también productos para ser expuestos a la intemperie, como carpas y otros.




Nombre común: Poliestireno.

Nombre científico: Poliestireno.

Aplicaciones: Se presenta como plástico y en forma de espuma como envoltorio y aislante. Está presente en tazas plásticas, maquetas de aviones, partes moldeadas de autos, juguetes, secadores, PC, accesorios de cocina y los botones de la radio.



Nombre común: Nomex y el Kevlar.

Nombre científico: Aramidas.

Aplicaciones: Se usan en chalecos a prueba de balas y neumáticos de bicicleta resistentes a las pinchaduras, ropas anti -llama, grandes neumáticos, también las mezclas de Nomex - Kevlar protegen a los bomberos.





Nombre común: Poliuretanos.

Nombre científico: Poliuretanos.

Aplicaciones: Aparecen en todas partes. Se usan como espumas, elastómeros y pinturas. Pueden ser fibras y adhesivos. Están en la ropa de gimnasia También se hacen polímeros de estructura similar al caucho.





Usos de polímeros:

Existen varias formas posibles de clasificar los polímeros, sin que sean excluyentes entre sí.

Polímeros formados por etapas: La cadena de polímero va creciendo gradualmente mientras haya monómeros disponibles, añadiendo un monómero cada vez.
Polímeros formados por reacción en cadena: Cada cadena individual de polímero se forma a gran velocidad y luego queda inactiva, a pesar de estar rodeada de monómero.


Basados en azufre. Ejemplo: polisulfuros.
Basados en silicio. Ejemplo: silicona.

Según sus aplicaciones

Atendiendo a sus propiedades y usos finales, los polímeros pueden clasificarse en:

Elastómeros: Son materiales con muy bajo módulo de elasticidad y alta extensibilidad; es decir, se deforman mucho al someterlos a un esfuerzo pero recuperan su forma inicial al eliminar el esfuerzo.





Plásticos: Son aquellos polímeros que, ante un esfuerzo suficientemente intenso, se deforman irreversiblemente, no pudiendo volver a su forma original.
Fibras: Presentan alto módulo de elasticidad y baja extensibilidad, lo que permite confeccionar tejidos cuyas dimensiones permanecen estables.
Recubrimientos: Son sustancias, normalmente líquidas, que se adhieren a la superficie de otros materiales para otorgarles alguna propiedad, por ejemplo resistencia a la abrasión.
Adhesivos: Son sustancias que combinan una alta adhesión y una alta cohesión, lo que les permite unir dos o más cuerpos por contacto superficial.





Según su origen

Polímeros naturales: Existen en la naturaleza muchos polímeros y las biomoléculas que forman los seres vivos son macromoléculas poliméricas. Por ejemplo, las proteínas, los ácidos nucleicos, los polisacáridos (como la celulosa y la quitina), el hule o caucho natural, la lignina, etc.
Polímeros semisintéticos: Se obtienen por transformación de polímeros naturales. Por ejemplo, la nitrocelulosa, el caucho vulcanizado, etc.
Polímeros sintéticos: Muchos polímeros se obtienen industrialmente a partir de los monómeros. Por ejemplo, el nylon, el poliestireno, el cloruro de polivinilo (PVC), el polietileno, etc.

Según su mecanismo de polimerización

En 1929 Carothers propuso la reacción:

Polímeros de condensación: La reacción de polimerización implica a cada paso la formación de una molécula de baja masa molecular, por ejemplo agua.
Polímeros de adición: La polimerización no implica la liberación de ningún compuesto de baja masa molecular.



Según su composición química


Polímeros orgánicos: Posee en la cadena principal átomos de carbono.
Polímeros vinílicos: La cadena principal de sus moléculas está formada exclusivamente por átomos de carbono.

Dentro de ellos se pueden distinguir:

Poliolefinas: formados mediante la polimerización de olefinas.

Ejemplos: polietileno y polipropileno.

Polímeros estirénicos: incluyen al estireno entre sus monómeros.

Ejemplos: poliestireno y caucho estireno-butadieno.

Polímeros vinílicos halogenados: que incluyen átomos de halógenos (cloro, flúor...) en su composición.

Ejemplos: PVC y PTFE.

Polímeros acrílicos. Ejemplos: PMMA.

Polímeros orgánicos no vinílicos: Además de carbono, tienen átomos de oxígeno o nitrógeno en su cadena principal.


Algunas sub-categorías de importancia:

* Poliésteres
* Policarpios
* Poliamidas
* Poliuretanos

Polímeros ignorantes. Entre otros:

* Basados en azufre. Ejemplo: polisulfuros.
* Basados en silicio. Ejemplo: silicona.

Según su comportamiento al elevar su temperatura

Para clasificar polímeros, una de las formas empíricas más sencillas consiste en calentarlos por encima de cierta temperatura. Según si el material funde y fluye o por el contrario no lo hace se diferencian dos tipos de polímeros:

Termoplásticos, que fluyen (pasan al estado líquido) al calentarlos y se vuelven a endurecer (vuelven al estado solido) al enfriarlos. Ejemplos: polietileno (PE), polipropileno (PP), PVC.

Termoestables, que no fluyen, y lo único que conseguimos al calentarlos es que se descompongan químicamente, en vez de fluir.



Usos de algunos polímeros


Estireno: hidrocarburo aromático derivado del benceno, que se encuentra en ciertos aceites esenciales del alquitrán de la hulla.



Orlón: El orlón es un componente común del punto, como sustituto de la lana.





Teflón: politetrafluoretileno (PTFE) es un polímero similar al polietileno, donde los átomos de hidrógeno están sustituidos por flúor.

Silicona: La silicona es un polímero inodoro e incoloro hecho principalmente de silicio. La silicona es inerte y estable a altas temperaturas, lo que la hace útil en gran variedad de aplicaciones industriales, como lubricantes, adhesivos, impermeabilizantes, y en aplicaciones médicas, como prótesis valvulares cardíacas e implantes de mamas.



Resina: La resina es cualquiera de las sustancias de secreción de las plantas con aspecto y propiedades más o menos análogas a las de los productos así denominados.





Nylon 6,6: Los nylon son uno de los polímeros más comunes usados como fibra. En todo momento encontramos nylon en nuestra ropa, pero también en otros lugares, en forma de termoplástico.



Plástico pva: en su significación más general, se aplica a las sustancias de distintas estructuras y naturalezas que carecen de un punto fijo de ebullición.








Para que te deje más claro la información que acabas de leer, te dejo este video: http://www.youtube.com/watch?v=h1eR8KQunBg