PROPIEDADES DE LOS POLIMEROS

PROPIEDADES DE LOS POLIMEROS

Los polímeros podemos separarlos según distintas propiedades. Algunas propiedades más importantes son las siguientes:

•  Propiedades térmicas:  Dentro de este tipo de propiedades encontramos dos temperaturas significativas, la temperatura de ablandamiento y la temperatura de transición  vítrea. Por un lado, la temperatura de ablandamiento, como ella misma dice, es la temperatura máxima que se le puede dar a un polímero antes de que este se ablande y por tanto se deforme. Por el otro, la temperatura de transición vítrea, distinta para cada polímero, es la temperatura máxima q se le suministra a una muestra antes de que esta se vuelva rígida y quebradiza.

•  Propiedades físicas. Estas propiedades nos permiten hablar de las densidades de los polímeros, si son altas o bajas, en general son reducidas; de la combustibilidad de la cual sabemos que los plásticos arden fácilmente; de la elevada propagación de las llamas cuando se quema un polímero, etc..

•  Propiedades mecánica. Dentro de este bloque encontramos:

o   La tenacidad.

o   La resistencia. Hay tres tipos de resistencias principales. La resistencia a la tracción, es decir, un polímero tiene esta propiedad si soporta cargas que pretenden alargarlo. La resistencia a la compresión,  conlleva lo mismo que la anterior pero en vez de alargarlo, lo comprime.  La resistencia a la flexión, igual que las anteriores pero hacen que el polímero se flexione.

o   La elongación. Dentro de esta propiedad, existen dos tipos de mediciones importantes: la elongación final, es decir, cuanto puede ser alargada una muestra antes de que se rompa; y la elongación elástica, que es el porcentaje de elongación al que se puede llegar sin que el polímero se deforme permanentemente. 

  

• Propiedades tecnológicas: en este tipo de propiedades se incluyen la maleabilidad, capacidad que tiene un cuerpo de transformarse en láminas; y la ductibilidad, capacidad que tiene un cuerpo de transformase en hilos.

Propiedades eléctricas. En general los polímeros son malos conductores de la electricidad y por ese motivo estas macromoléculas son usadas en la industria eléctrica y electrónica como materiales aislantes. 

POLIMEROS CLASIFICACION (resumen)

Los polímeros se pueden clasificar de la siguiente forma:

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 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:

• 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. Esta polimerización se genera cuando un "catalizador", inicia la reacción. Este catalizador separa la unión doble carbono en los monómeros, luego aquellos monómeros se unen con otros debido a los electrones libres, y así hasta que la reacción termina.

• Polímeros formados por etapas: La cadena de polímero va creciendo gradualmente mientras haya monómeros disponibles, añadiendo un monómero cada vez, como por ejemplo los poliuretanos.

• 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.

según su estructura

• lineales: formados por monómeros difuncionales. Ej.: polietileno, poliestireno.

• ramificados: se requiere el agregado de monómeros trifuncionales, por ejemplo, glicerol.

• Entrecruzados: Se forma un material compuesto por una molécula tridimensionalcontínua, toda ella unida por enlaces covalentes (resinas ureaformaldehído y fenol-formaldehído).

Según su composición química

• Polímeros orgánicos. Posee en la cadena principal átomos de carbono.

• Polímeros orgánicos 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, que 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. Poliésteres, Poliamidas, Poliuretanos

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 sólido) al enfriarlos. Su estructura molecular no presenta entrecruzamientos. Ejemplos: polietileno, polipropileno, PVC.

• Termoestables, que no fluyen, y lo único que conseguimos al calentarlos es que se descompongan químicamente, en vez de fluir. Este comportamiento se debe a una estructura con muchos entrecruzamientos, que impiden los desplazamientos relativos de las moléculas.

• Elastómero, plásticos con un comportamiento elástico que pueden ser deformados fácilmente sin que se rompan sus enlaces no modifique su estructura.

La clasificación termoplásticos / termoestables es independiente de la clasificación elastómeros / plásticos / fibras.

Según sus aplicaciones

segun 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.

• 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.

Esto es la clasificacion de los polimeros aunq para la presentacion estoi haciendo una presentacion en power point que tendra informacion que no viene aqui! si teneis algo q aportar decirmelo x favor!

polimerización (resumen)

POLIMERIZACIÓN

La polimerización es la reacción química utilizada para convertir pequeñas moléculas con estructuras repetitivas llamadas monómeros, en  moléculas de mayor tamaño con estructuras en forma de cadena, llamadas polímeros.

Existen principalmente dos tipos de polimerización: la polimerización por adición, y la polimerización por condensación.

Reacción de polimerización por adición.

Existen cuatro tipos distintos de polimerización por adición:

1.       Polimerización catiónica.

2.       Polimerización aniónica.

3.       Polimerización por radicales.

4.       Polimerización por coordinación.

Las características de las reacciones por adición son, entre otras:

·         Un tiempo de reacción muy reducido (menor a 0.1s).

·         Son reacciones exotérmicas que necesitan ser enfriadas debido al calor que desprenden.

·         Producen polímeros con un alto peso molecular, que pueden contener ramificaciones (cadenas secundarias).

Las reacciones de adición se desarrollan en tres pasos: iniciación, propagación y terminación cinética.

1.- Polimerización por adición: polimerización catiónica.

Este tipo de polimerización es utilizado por las olefinas que poseen grupos electrón atrayentes. Realizado a bajas temperaturas, se desarrolla rápidamente y se obtienen sustancias de peso molecular elevado.

2.- Polimerización por adición: polimerización aniónica.

Esta polimerización se emplea para producir elastómeros sintéticos a partir del butadieno. En ella, los pasos de iniciación, propagación y terminación son semejantes a los de la polimerización catiónica.

3.- Polimerización por adición: polimerización por radicales.

Este proceso comienza cuando una molécula llamada iniciador se escinde, liberando de este modo dos fragmentos, cada uno con un electrón desapareado. Este tipo de moléculas reciben el nombre de radicales libres.

Los electrones de estos dos fragmentos intentarán aparearse con cualquier electrón que encuentren, deshaciendo de este modo los dobles enlaces carbono en los que se unan y liberando otro electrón por lo que el proceso continua indefinidamente hasta que los electrones libres de las cadenas se unen, deteniendo así su crecimiento.

4.- Polimerización por adición: polimerización por coordinación.

En esta reacción, los monómeros se suman a una macromolécula de crecimiento a través de un centro organometálico activo. Este tipo de polimerización modifica y mejora notablemente las propiedades físicas de los polímeros de vinilo, como el polietileno y el polipropileno.

Reacción de polimerización por condensación.

Es una reacción de polimerización paso a paso. Este tipo de polimerización emplea normalmente monómeros difuncionales capaces de experimentar las típicas reacciones orgánicas. En este proceso se generan, a partir de los monómeros, sustancias de bajo peso molecular llamadas oligómeros, las cuales reaccionan con otros grupos funcionales libres.

Introducción y breve historia sobre los polímeros.

Antes de empezar a trabajar con los polímeros es conveniente explicar qué se entiende por polímero y el origen de ellos. Cuando hablamos de polímeros nos referimos a un compuesto sintético o natural formado a partir de la repetición de una unidad estructural llamado monómero.
Los polímeros han estado presentes en la vida y la naturaleza desde sus comienzos, como pueden ser las proteínas, pero los primeros polímeros artificiales surgieron a mediados del siglo diecinueve desarrollándose hasta nuestros días. Los primeros polímeros artificiales se obtuvieron a base de la transformación de polímeros naturales (caucho, seda, algodón, etc…). Se cree que el primer polímero fue elaborado por Charles Goodyear en 1839 con el vulcanizado del caucho. En 1846 y 1868 se desarrollaron formas de sintetizar celuloide a partir del nitrato de celulosa. Pero el primer polímero totalmente sintético fue desarrollado por el químico estadounidense Leo Hendrik BAekeland: la baquelita. Este producto tuvo un gran éxito debido a sus peculiares propiedades: se le podía dar la forma deseada antes de que se enfriara, no conducía la electricidad y era resistente al agua y los disolventes. Pronto surgieron otros polímeros que revolucionarían esta industria como el poliestireno y el policloruro de vinilo (PVC), 1911 y 1912 respectivamente. Estos polímeros fueron sustitutos del caucho y se usaron para la creación de objetos y utensilios de la vida cotidiana. Otros polímeros importantes fueron el metracrilato de metilo polimerizado (plexiglás) que se usó como sustituto del cristal, el teflón, usado en utensilios de cocina por sus propiedades antiadherentes y el nailon, primer plástico de alto rendimiento.

El avance de la industria de los polímeros se intensificó mucho a partir de 1926, cuando el químico alemán Hermann Staudinger expuso su teoría de los polímeros: largas cadenas de pequeñas unidades unidas por enlaces covalentes (fundamento de la química macromolecular). Esta industria volvió a sufrir otro gran avance en la segunda guerra mundial. Puesto que la mayoría de los países no recibía materias primas, ya sea porque el país que se la suministraba se encontraba en el bando contrario, o porque las rutas de comercio estaban muy controladas, se vieron obligados a desarrollar nuevos polímeros para sustituir las materias primas con las que normalmente hacían los distintos productos o armas de combate. Ejemplo de esto puede ser el caucho sintético usado por Alemania para las ruedas de los tanques y el nailon, desarrollado por los E.E.U.U.  usado para fabricar textiles como paracaídas o prendas combinándolo con lana o algodón.
Durante la posguerra y hasta nuestros días la industria de los polímeros ha seguido avanzando a pasos agigantados desarrollándose nuevos polímeros como el polietileno o el polipropileno, dos de los polímeros más usados en la actualidad.

Como conclusión podemos decir que el desarrollo de los polímeros ha sido uno de los mayores avances tecnológicos llevados a cabo por el hombre puesto que se han convertido en el material base sin el cual no seríamos capaces de fabricar un gran número de objetos: los plásticos.

POLIMEROS

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