POLÍMEROS ORGÁNICOS SINTÉTICOS NM4 Contenidos Concepto de polímeros. Métodos de formación de...

POLÍMEROS ORGÁNICOSSINTÉTICOS

POLÍMEROS ORGÁNICOSSINTÉTICOS

NM4

Contenidos

• Concepto de polímeros.

• Métodos de formación de polímeros.

• Tipos de polímeros y sus aplicaciones a al vida cotidiana .

Objetivos

• Conocer y comprender el concepto de polímero.

• Conocer los diferentes métodos de formación de polímeros.

• Conocer los principales polímeros y sus aplicaciones cotidianas.

POLIMEROS:POLIMEROS:¿Que es un polímero?¿Que es un polímero?

Es una macromolécula formada por la unión de moléculas de menor tamaño que se conocen como monómeros.

1 MONOMEROn n 2 DIMERO3 TRIMERO4 -20 OLIGOMEROS> 20 POLIMERO

Tipos de macromoléculas

• Naturales:– Caucho

– Polisacáridos.• Almidón.• Celulosa.

– Proteínas.

– Ácidos nucleicos

• Artificiales:– Plásticos

– Fibras textiles sintéticas

– Poliuretano

– Baquelita

Clasificación de polímeros

•Según su composición:

•Según su estructura:

•Por su comportamiento ante el calor:

•Según mecanismo de polimerización

SEGÚN SU COMPOSICIÓN SEGÚN SU COMPOSICIÓN

( CF2 CF2 )n

Teflón

( CH2 CH2 )n

Polietileno

( CH2 CH )n

Cl

PVC

HOMOPOLÍMERO

Es un polímero hecho de un sólo tipo de monómero

COPOLÍMERO

Es un polímero hecho de dos o más monómeros

Caucho de estireno-butadieno

( CH CH2 CH2 CH CH CH2 )n

SEGÚN SU ESTRUCTURA

LinealLineal

RamificadoRamificado

EntrecruzadoEntrecruzado

ESTRUCTURA DE LA CADENAESTRUCTURA DE LA CADENATIPOS DE POLÍMEROSTIPOS DE POLÍMEROS

SEGÚN MECANISMO DE POLIMERIZACIÓN

TIPOS DE POLIMERIZACIÓN

• Adición

• Condensación.

• Vulcanización.*

Polimerización de Adición

Reacción que tiene lugar por acoplamiento de monómeros insaturados.

Etileno Polietileno

Eteno Polietileno

Polímeros de adición.

• MONÓMEROS– Eteno– Propeno– cloroeteno– tetraflúoreteno– propenonitrilo– butadieno– fenileteno– metacrilato de metilo– 2-clorobutadieno

• POLÍMEROS– Polietileno– Polipropileno– policloruro de vinilo– teflón– poliacrilonitrilo– polibutadieno– poliestireno– polimetilmetacrilato– neopreno

MONÓMEROMONÓMERO POLÍMERO POLÍMERO USOS PRINCIPALESUSOS PRINCIPALES

CH2=CH2 –CH2–CH2–CH2–CH2– Bolsas, botellas, juguetes...etileno polietileno

CH2=CH–CH3 –CH2–CH–CH2–CH– Películas, útiles de cocina

| | CH3 CH3

propileno polipropileno

MONÓMEROMONÓMERO POLÍMERO POLÍMERO USOS PRINCIPALES USOS PRINCIPALES

CH2=CHCl –CH2–CHCl–CH2–CHCl– cloruro de vinilo policloruro de vinilo

MONÓMEROMONÓMERO POLÍMERO POLÍMERO USOS PRINCIPALES USOS PRINCIPALES

CH2=CH –CH2–CH–CH2–CH–

estireno poliestireno

MONÓMEROMONÓMERO POLÍMERO POLÍMERO USOS PRINCIPALES USOS PRINCIPALES

MONÓMEROMONÓMERO POLÍMERO POLÍMERO USOS PRINCIPALESUSOS PRINCIPALES

CF2=CF2 –CF2–CF2–CF2–CF2–...

tetraflúoretileno PTFE (teflón)

CH3 CH3 CH3 | | |CH2=C–COOCH3 –CH2–C—CH2—C— | |

COOCH3 COOCH3

metacrilato de metilo PMM (plexiglás)

MONÓMEROMONÓMERO POLÍMERO POLÍMERO USOS PRINCIPALES USOS PRINCIPALES

POLÍMEROS DE CONDENSACIÓN.

• Se forman al unir dos subunidades por medio de una reacción en la cual una molécula más pequeña (comúnmente agua) se forma como subproducto.

• También se les llama copolímeros.

Tipos de copolímeros :Baquelitas.Poliésteres.Poliamidas.

Copolímero de condensación Baquelita OH

CH2

CH2

CH2

OH

CH2

CH2

OH

CH2

OH

CH2

CH2

Copolímeros de condensación: Poliésteres

• El más conocido es el “tergal” formado por ácido tereftálico (ácido p-benceno dicarboxilico) y el etilenglicol (etanodiol).

© Ed Santillana. Química 2º Bach.

Polímeros según su naturaleza

POLÍMEROS

NATURALES

(Celulosa, almidón)SINTÉTICOS

PLÁSTICOSFIBRAS

(Naylon, tergal)

ELASTÓMEROS

(Neopreno)

TERMOPLÁSTICOS

(Polietileno)

TERMOESTABLES

(Baquelita)

PLASTICO Los plásticos son un conjunto de materiales

de origen orgánico y de elevado peso

molecular.

“Todo material capaz de ser moldeado , que

se deforma ante la aplicación de fuerzas

relativas de temperaturas .

Propiedades

• Baja densidad • Son aislantes térmicos y eléctricos. • Su quema es muy contaminante.• Resistentes a la corrosión.• Son baratos.• Fáciles de trabajar.

SEGÚN COMPORTAMIENTO TÉRMICO.

TERMOPLÁSTICOS

Sus macromoléculas

están dispuestas

libremente sin entrelazarse.

Se reblandecen con el calor adquiriendo la forma deseada, la cual se

conserva al enfriarse.

(PP)

(PE)

(PS)

(PTFE)

TERMOESTABLES

Sus macromoléculas se entrecruzan

formando una red de

malla cerrada.

No permiten nuevos cambios de forma mediante calor o presión, solo se pueden

deformar una vez. Melamina

Baquelita

Silicona

Plásticos Plásticos elastómeroselastómeros

• Se destacan por su elasticidad, la capacidad de estiramiento y rebote, recuperando su forma original una vez que se retira la fuerza que los deformaba.

Caucho vulcanizado

ELASTÓMEROS

Sus macromoléculas se ordenan en forma de red de malla con pocos enlaces.

Permite obtener plásticos de gran elasticidad que recuperan su forma y dimensiones cuando deja de actuar sobre ellos una fuerza.

Los más importantes son:

CAUCHO NATURAL Y SINTÉTICO: CAUCHO NATURAL: se extrae de la

savia del árbol del caucho. Se utiliza para la fabricación de las ruedas de los coches por medio de la vulcanización.

CAUCHO SINTETICO: es parecido al natural pero le supera en resistencia a los agentes químicos, aislamiento térmico y eléctrico. Se emplea para la fabricación de suelas de zapato, mangueras, etc.

Vulcanización

La vulcanización es un proceso mediante el cual se calienta el caucho crudo en presencia de azufre, con el fin de volverlo más duro y resistente al frio.

Fue descubierto por Charles Goodyear en 1839 por accidente, al volcar un recipiente de azufre y caucho encima de una estufa. Esta mezcla se endureció y se volvió impermeable, a la que llamo vulcanización en honor al dios Vulcano.

El resultado final es que las moléculas elásticas de caucho quedan unidas entre sí a una mayor o menor extensión

La vulcanización es un proceso irreversible.

Neopreno

• El policloropreno es el polímero del cloropreno, la goma sintética conocida como neopreno

Fibras Sintéticas

• Polímeros que tiene la propiedad de formar hilos

• Fibras Artificiales

Son fibras que se obtienen a partir de la transformación de un producto natural

• Fibras Sintéticas

Son fibras que son fabricadas a partir de substancias poliméricas por síntesis química

Poliéster

• Copolímero de condensación de diácidos carboxílicos con dialcoholes

NYLON• Es una poliamidas, que se obtiene por condensación

(polimerización de un ácido dicarboxílico y una diamina.

• Se emplea en la elaboración de fibras muy resistentes a la tracción.

O O

║ ║

• HO-C-(CH2)6-C-OH + H2N- (CH2)6- NH2

O O O

║ ║ ║

... C – ( CH2)6 – C – HN – (CH2)6 – NH – C – HN - (CH2)6 – NH …..

Plásticos

Termoestables Termoplásticos Elastómeros

Resina de

poliéster

Resina epoxi

Baquelita

Poliestireno

PVC

Nailon

Polietileno

Polipropileno

Caucho

Neopreno

Silicona

Melamina

  TIPOS MÁS COMUNES USOS

TERMOPLÁSTICOS     

POLIETILENOS Bolsas, recipientes, contenedores...

POLIÉSTERES SATURADOS Botellas para bebidas, envases alimenticios...

POLIESTIRENOS Protectores en embalajes, planchas aislantes...

POLIVINILOS ((PVC)Tuberías de agua y gas, aislantes eléctricos, impermeables, antiguos discos de música...

POLIPROPILENOS Cajas, estuches con tapa abatible, jeringuillas...

TERMOESTABLES     

FENOLESAislantes eléctricos, interruptores, bases de enchufe...

AMINASClavijas, interruptores, recubrimientos de tableros...

RESINAS DE POLIÉSTER Embarcaciones, piscinas, fibras y tejidos...

RESINAS EPOXI Material deportivo, alas de aviones, adhesivos...

ELASTÓMEROS     

CAUCHOS Neumáticos, mangueras, artículos de goma...

NEOPRENOS Trajes de submarinismo, rodilleras, correas...

POLIURETANOS Gomaespuma, piel artificial, guardabarros...

SILICONASPrótesis, sondas y tubos de uso médico, cierres herméticos...

TERMOESTABLES

• Resina de poliéster: Se comercializa en dos envases separados, uno para la resina y otro para el catalizador, que se mezclanen el momento de emplearlo. Aplicando capas sucesivas sobre un molde se hacenpiscinas, carrocerías para coches, etc.

Resina epoxi: Posee mayor dureza quela de poliéster. Se utiliza como adhesivo en construcción, como cimentación para las bancadas demáquinas y para la fabricación de pinturas que repelen elpolvo.

• Baquelita: Es duro y muy resistente a los ácidos. Buen aislante del calor y de la electricidad.

Melamina: Es más resistente a los golpes que la baquelita, se comercializa en forma de chapas con las que se fabrican tableros para mesas y mobiliario de cocina.

TERMOESTABLES

TERMOPLÁSTICOS• Poliestireno:

– La forma rígida se utiliza para fabricar utensilios del hogar, juguetes, pilotos de automóvil…– La forma espumada se emplea para la fabricación de aislantes térmicos ycomo elemento de protección para embalajes.Es el denominado corcho blanco.

• Polivinilo (PVC): Es muy resistente a los agentes atmosféricos, por lo que se utiliza para fabricar tubos y canalones de desagüe, puertas, ventanas y pavimentos.

• Nailon: Es un material muy duro y resistente, se utiliza para fabricar hilo de pescar. Debido a que ofrece mucha resistencia al desgaste y poca al rozamiento se utiliza para fabricar piezas de máquinas como levas y engranajes. En la industria textil se emplea para la fabricación de todo tipo de tejidos.

• Polipropileno: Es el termoplástico que posee mayor resistencia al impacto, es más duro que le polietileno pero menos que el poliestireno. Puede soportar temperaturas de 100 ºC. Es un buen dieléctrico. Se utiliza para fabricar parachoques de automóviles, juguetes, tubos, botellas …

TERMOPLÁSTICOS

• Polietileno: Existen dos tipos: – El de alta densidad que es duro,

frágil y puede resistir temperaturas próximas a los 100 ºC.

– El de baja densidad que es más blando, flexible y que admite temperaturas cercanas a los 70ºC.

Es un plástico muy resistente al ataque de ácidos por lo que se emplea para fabricar depositos, tuberías, y envases de cualquier tipo. Debido a la facilidad con la que se moldea se utiliza para fabricar objetos de diversas formas: juguetes, cubos, bolsas …

TERMOPLÁSTICOS

ELASTÓMEROS• Caucho: El caucho natural se utiliza

para fabricar neumáticos de coches, mediante un proceso de vulcanización. El caucho sintético es más resistente al ataque de agentes químicos y es mejor aislante térmico y eléctrico. Se emplea para fabricar suelas de zapatos, mangueras de riego, correas de transmisión…

• Neopreno: Debido a su impermeabilidad se utiliza para fabricar trajes de inmersión. Absorbe muy bien las vibraciones por lo que se utiliza en cimentaciones de edificios, apoyo para grandes vigas …

• Silicona: Es muy resistente al ataque de agentes químicos y atmosféricos y posee una gran elasticidad.. Debido a sus múltiples propiedades tiene usos tan diversos como el sellado de juntas, aislante eléctrico o en prótesis mamarias

ELASTÓMEROS