Polímeros (Generalidades)

PolmerosGeneralidadesLuis Adolfo Mercado R., Ph.D

Un polmero es una molcula muy grande formada por unidades que se repiten llamadas monmeros.Los monmeros son como los eslabones de una larga cadena. POLMERO**Luis Adolfo Mercado R., Ph.D

Luis Adolfo Mercado R., Ph.D*

Los polmeros han jugado un papel crucial desde el comienzo de la vida:

ADN, ARN, protenas, polisacridos, y otros polmeros naturales han sido explotados como materiales de decoracin, escritura, etc. Sin embargo, al hablar de polmeros industriales se toma como referencia bsica de sus orgenes los comienzos del siglo XIX.

Thomas Hancock, descubri que sometiendo el caucho natural repetidamente a fuerzas de cizalla elevadas, ste se volva ms fluido, ms fcil de mezclar y moldeable. En 1851, Nelson Goodyear patent el proceso de calentar el caucho natural con grandes cantidades de azufre mediante el proceso conocido como vulcanizacin, para obtener un material ms duro conocido como caucho duro, ebonita o vulcanita. Christian Schnbien descubri la nitrocelulosa en 1846. Alexander Parker, en 1862, fabric la Parkesina....... Todos stos eran polmeros semisintticos, pues eran obtenidos a partir de polmeros naturales.

La Bakelita de Leo Baekeland, una resina fenol-formaldehdo, fue el primer polmero comercializado, completamente sinttico, cuya produccin comienza en 1910

Un poco de historia**Luis Adolfo Mercado R., Ph.D


Existen polmeros:Naturales

Sintticos

**Luis Adolfo Mercado R., Ph.D


Los polmeros naturalesEn la naturaleza se encuentra una cantidad considerable de polmeros.Algunos se conocen desde la antigedad, tales como el algodn, la seda y el caucho. Los polisacridos, las protenas y los cidos nucleicos son polmeros naturales que cumplen funciones biolgicas de extraordinaria importancia en los seres vivos y por eso se llaman biopolmeros.Los polmeros naturales son aquellos que proceden de los seres vivos.


Luis Adolfo Mercado R., Ph.D

POLIMEROS NATURALESHidrato de carbonoALMIDN**Luis Adolfo Mercado R., Ph.D


Los polmeros sintticosMuchos de los materiales que utilizamos estn hechos de polmeros sintticos, es decir, macromolculas creadas artificialmente en un laboratorio o en la industria. El polietileno de los envases plsticos, el poliuretano de las zapatillas y el rayn de una prenda de vestir son polmeros sintticos.

Los polmeros sintticos son aquellos que se obtienen por sntesis ya sea en una industria o en un laboratorio.**Luis Adolfo Mercado R., Ph.D


Entre los polmeros naturales y sintticos no hay grandes diferencias estructurales, ambos estn formados por monmeros que se repiten a lo largo de toda la cadena.**Luis Adolfo Mercado R., Ph.D


Gran nmero de productos que se utilizan cotidianamente, estn manufacturados a partir de polmeros y muchos de ellos son irreemplazables en el actual mundo tecnolgico.

Aspectos positivos**Luis Adolfo Mercado R., Ph.D


Chemical Industry- Products pattern

Polymers constitute 20 % of Mega Chemical Industry**Luis Adolfo Mercado R., Ph.D


La inadecuada eliminacin de ciertos polmeros contribuye en buena parte a la degradacin ambiental por acumulacin de basura.

Aspectos negativosLa no biodegradacin de otros, limita su eliminacin en rellenos sanitarios. La incineracin puede generar compuestos venenosos. .



*Luis Adolfo Mercado R., Ph.D*Segn su naturaleza:- Naturales- SintticosSegn su composicin:HomopolmerosUn slo monmeroCopolmerosDos o ms monmerosSegn su estructura:LinealesRamificadosEntrecruzadosEstrella

Por su comportamiento ante el calor:TermoplsticosSe reblandecen al calentar y recuperan sus propiedades al enfriar.TermoestablesSe endurecen al ser enfriados de nuevo por formar nuevos enlaces.

Tipos de polmeros


Clasificacin de los polmeros segn su composicin:Homopolmeros y copolmeros.

De acuerdo al tipo de monmeros que forman la cadena, los polmeros se clasifican en: homopolmeros y copolmeros. Homopolmeros. Son macromolculas formadas por la repeticin de unidades monmeras idnticas. La celulosa y el caucho son homopolmeros naturales. El polietileno y el PVC son homopolmeros sintticos.Copolmeros. Son macromolculas constituidas por dos o ms unidades monmeras distintas. La seda es un copolmero natural y la baquelita, uno sinttico.



Los copolmeros ms comunes estn formados por dos monmeros diferentes que pueden formar cuatro combinaciones distintas.**Luis Adolfo Mercado R., Ph.D


Clasificacin de los polmeros segn su estructurapolmero linealpolmero ramificadopolmero entrecruzadodendrmeropolmero estrella**Luis Adolfo Mercado R., Ph.D


Clasificacin de los polmeros sintticos

Elastmeros: cauchoTermoplsticos: polietilenoTermorrgidos: baquelitaFibras: polister



Elastmeros Son polmeros sintticos que pueden someterse a grandes deformaciones elsticas y despus recuperar, total o parcialmente, su estructura original cuando cesa el esfuerzo. **Luis Adolfo Mercado R., Ph.D

Luis Adolfo Mercado R., Ph.D*The flame is an oxidative and complex process generated by the combination of gassy organic material and oxigen under certain conditions. The contribution of a polymer to a fire begins with its being heated and volatilized.This process could be with oxigen or without oxigen...explainsWe dont have to forget that The susceptibility of a polymer to thermal degradation is determined by its chemical constitution and affected by the presence of fillers, pigments, stabilizers, plastizers, and flame retardants.

Elastmeros Son polmeros sintticos que pueden someterse a grandes deformaciones elsticas y despus recuperar, total o parcialmente, su estructura original cuando cesa el esfuerzo. Ej. Poliisopreno, polibutadieno, poliisobutileno, poliuretanos, etc.**Luis Adolfo Mercado R., Ph.D


*The flame is an oxidative and complex process generated by the combination of gassy organic material and oxigen under certain conditions. The contribution of a polymer to a fire begins with its being heated and volatilized.This process could be with oxigen or without oxigen...explainsWe dont have to forget that The susceptibility of a polymer to thermal degradation is determined by its chemical constitution and affected by the presence of fillers, pigments, stabilizers, plastizers, and flame retardants.

Termoplsticos Deben su nombre a la capacidad que tienen de ablandarse y plastificarse. Al ser calentados o sometidos a presin, fluyen como un lquido viscoso. Su estructura suele ser lineal, con o sin ramificaciones y sus molculas quedan entrelazadas, pero sin reticular, por medio de enlaces covalentes. La mayora de ellos son maleables, lo que permite recuperar el material un nmero determinado de veces. Ej. Polietileno, polipropileno, polisteres, policarbonato, PVC, nylon, poli(metacrilato de metilo), etc.**Luis Adolfo Mercado R., Ph.D


*The flame is an oxidative and complex process generated by the combination of gassy organic material and oxigen under certain conditions. The contribution of a polymer to a fire begins with its being heated and volatilized.This process could be with oxigen or without oxigen...explainsWe dont have to forget that The susceptibility of a polymer to thermal degradation is determined by its chemical constitution and affected by the presence of fillers, pigments, stabilizers, plastizers, and flame retardants.

Termoestables son aquellos que por efecto de un agente inductor (calor o agentes qumicos), sufren una serie de reacciones qumicas que conducen a una alta reticulacin, resultando un producto por lo general infusible e insoluble. Son materiales duros y rgidos incluso a altas temperaturas. Ej. Caucho vulcanizado, resinas epoxi, resinas fenlicas, algunos policarbonatos, etc.**Luis Adolfo Mercado R., Ph.D


Termoestables



FibrasLas fibras son polmeros que tienen la propiedad de formar hilos que se estiran bastante sin romperse y pueden usarse para hilar y hacer tejidos con los que se confeccionan diversas prendas de vestir. En este grupo entran las fibras naturales, como la seda, lana o el algodn y fibras artificiales, como las poliamidas y polisteres.**Luis Adolfo Mercado R., Ph.D


nylon*Luis Adolfo Mercado R., Ph.D*Es una poliamidas, que se obtiene por condensacin (polimerizacin de un cido dicarboxlico y una diamina.Se emplea en la elaboracin de fibras muy resistentes a la traccin.

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 ..


TERMOPLASTICOS.Los plsticos son polmeros sintticos caracterizados por su elevado peso molecular, poco peso especfico y muy moldeables. Se ablandan con el calor, pudindose moldear con nuevas formas que se conservan al enfriarse. Es debido a que las macromolculas estn unidas por dbiles fuerzas que se rompen con el calor.

Clasificacin de los PlsticosDe acuerdo a su importancia comercial y por sus aplicaciones en el mercado, se encuentran clasificados de la siguiente manera: **Luis Adolfo Mercado R., Ph.D


TERMOPLSTICOS.



POLIETILENO.Propiedades: Los polietilenos de alta presin tienen pesos moleculares entre 10.000 y 40.000. Son muy elsticos, flexibles y termoplsticos. Los polietilenos de fusin media presentan alta cristalinidad y son duros y rgidos y los de fusin baja tienen menor cristalinidad, siendo tambin duros y poco elsticos. Todos los polietilenos son muy resistentes a los agentes qumicos. **Luis Adolfo Mercado R., Ph.D


POLIETILENO.Si la densidad del polietileno aumenta, tambin aumentan propiedades como la rigidez, dureza resistencia a la tensin, resistencia a la abrasin, resistencia qumica, punto de reblandecimiento e impacto a bajas temperaturas. Sin embargo, este aumento significa una disminucin en otras propiedades como el brillo, resistencia al rasgado y la elongacin.



POLIETILENOUsos: Para la fabricacin de tubos, planchas, materiales aislantes, para cables elctricos, recubrimientos para proteccin contra la corrosin, hojas y lminas para embalaje, proteccin de cultivos, aislamiento trmico, recubrimientos sobre papel, en el moldeo por inyeccin para obtener recipientes de todo tipo, artculos del hogar, juguetes, etc. **Luis Adolfo Mercado R., Ph.D


POLIPROPILENO.El Polipropileno es un termoplstico que pertenece a la familia de las Poliolefinas y que se obtiene a partir de la polimerizacin del propeno, el cual es un gas incoloro en condiciones normales de temperatura y presin, que lica a -48C. Tambin se conoce al propeno como propileno. **Luis Adolfo Mercado R., Ph.D


POLIPROPILENO. Presenta alta resistencia a la temperatura, puede esterilizarse por medio de rayos gamma y xido de etileno. Tiene buena resistencia a los cidos y bases a temperaturas debajo de 80C. Pocos solventes orgnicos lo pueden disolver a temperatura ambiente. Posee buenas propiedades dielctricas, su resistencia a la tensin es excelente en combinacin con la elongacin. Su resistencia al impacto es buena a temperatura ambiente, pero a temperaturas debajo de 0C se vuelve frgil y quebradizo.



POLIPROPILENO.El Polipropileno tiene variadas aplicaciones;

Pelculas, muebles, asas, mangos, sobres, envolturas, envases, cubiertas, hilo, cintas adhesivas, cuerdas, recipientes, tuberas, productos mdicos como jeringas, instrumentos de laboratorio, etc.**Luis Adolfo Mercado R., Ph.D


POLI (CLORURO DE VINILO) (PVC)

El PVC es un polmero termoplstico resultante de la asociacin molecular del monmero cloruro de vinilo.Por s solo es un monmero inestable, pero con aditivos es el ms verstil y puede ser sometido a diferentes procesos para su transformacin, lo que le ha hecho ocupar, por su consumo, en el segundo lugar mundial detrs del Polietileno.



POLI (CLORURO DE VINILO) (PVC)Este polmero tiene una gran versatilidad y es empleado para fabricar artculos de gran rigidez como accesorios para tubera, productos semiflexibles como perfiles para persianas y otros muy flexibles como sandalias y pelculas.**Luis Adolfo Mercado R., Ph.D


POLI (CLORURO DE VINILO) (PVC) Aplicaciones: Tuberas. Botellas Pelculas, Lminas, Perfiles. Calzado. Recubrimientos. Pisos



POLIESTIRENO.El Poliestireno es un polmero que se obtiene a partir de un monmero llamado Estireno, el cual tambin se conoce como vinilbenceno o feniletileno. **Luis Adolfo Mercado R., Ph.D


Poliestireno Cristal o de Uso General (PS);Poliestireno Grado Impacto (PS-I); Poliestireno Expansible (EPS); Estireno/Acrilonitrilo (SAN);Copolmero en Bloque de Estireno/Butadieno/Estireno (SBS)Acrilonitrilo-Butadieno-Estireno (ABS); Aleaciones POLIESTIRENOEste material ha tenido gran desarrollo en los ltimos aos y ha formado un grupo de plsticos denominados: familia de polmeros de estireno, en los que se incluyen: **Luis Adolfo Mercado R., Ph.D


POLIESTIRENO.

Los polmeros de estireno son de gran relevancia en el mercado. Tienen una amplia variedad de aplicaciones debido a sus propiedades y fcil moldeo.**Luis Adolfo Mercado R., Ph.D


TEFLNEs capaz de resistir temperaturas de unos 300 C durante largos periodos sin apenas sufrir modificaciones.Es resistente a la mayora de los cidos y las bases.Es resistente (insoluble) a muchos disolventes orgnicos.



TEFLNTiene muchos usos como partes mecnicas, ropa, accesorios, componentes electrnicos para sistemas de telecomunicaciones, productos farmacuticos, implantes mdicos, como vlvulas para el corazn, utensilios de cocina antiadherentes, etc.



Relacin estructura-propiedades de los materiales polmeros De forma general las propiedades de un polmero vienen determinadas por la naturaleza de los monmeros que lo constituyen y de su modelo de distribucin molecular, a travs de reacciones de polimerizacin. Dichas propiedades son: fuerzas de cohesin, densidad de empaquetamiento y movilidad molecular que, de forma indirecta, controlan el comportamiento del polmero.



Isotctico: Es una disposicin donde todos los sustituyentes estn en el mismo lado de la cadena.

Estereoqumica**Luis Adolfo Mercado R., Ph.D


*

Sindiotctico: Los grupos estn alternados a un lado u otro de la cadena.Estereoqumica**Luis Adolfo Mercado R., Ph.D


*

Atctico: Los grupos se encuentran de forma aleatoriaEstereoqumica**Luis Adolfo Mercado R., Ph.D


*

ESTRUCTURA Cristalinos vs. Amorfos

En general, al aumentar la cristalinidad no slo aumenta la opacidad sino tambin la rigidez y la resistencia a la traccin estiramiento- de los polmeros debido a las fuerzas intermoleculares que actan entre las cadenas. **Luis Adolfo Mercado R., Ph.D


38.bin

POLICARBONATO200 veces ms resistente que el vidrio al impacto**Luis Adolfo Mercado R., Ph.D


POLIETILENOEl polietileno de alta densidad (PAD):es un slido rgido translcido se ablanda por calentamiento y puede ser moldeado como pelculas delgadas y envasesa temperatura ambiente no se deforma ni estira con facilidad. Se vuelve quebradizo a -80 C. es insoluble en agua y en la mayora de los solventes orgnicos.

El polietileno de baja densidad (PBD):Es un slido blando translcidoSe deforma completamente por calentamiento. Sus films se estiran fcilmente, por lo que se usan comnmente para envoltorios (de comida, por ejemplo). Es insoluble en agua, pero se ablanda e hincha en presencia de solventes hidrocarbonadosTambin se vuelve quebradizo a -80 C



NYLON: UNIONES PUENTE DE HIDRGENO ENTRE CADENASNYLON 6,6**Luis Adolfo Mercado R., Ph.D


PolmerosGeneralidadesLuis Adolfo Mercado R., Ph.D**Luis Adolfo Mercado R., Ph.D


*

*

*

*

*

*

*The flame is an oxidative and complex process generated by the combination of gassy organic material and oxigen under certain conditions. The contribution of a polymer to a fire begins with its being heated and volatilized.This process could be with oxigen or without oxigen...explainsWe dont have to forget that The susceptibility of a polymer to thermal degradation is determined by its chemical constitution and affected by the presence of fillers, pigments, stabilizers, plastizers, and flame retardants.*The flame is an oxidative and complex process generated by the combination of gassy organic material and oxigen under certain conditions. The contribution of a polymer to a fire begins with its being heated and volatilized.This process could be with oxigen or without oxigen...explainsWe dont have to forget that The susceptibility of a polymer to thermal degradation is determined by its chemical constitution and affected by the presence of fillers, pigments, stabilizers, plastizers, and flame retardants.*The flame is an oxidative and complex process generated by the combination of gassy organic material and oxigen under certain conditions. The contribution of a polymer to a fire begins with its being heated and volatilized.This process could be with oxigen or without oxigen...explainsWe dont have to forget that The susceptibility of a polymer to thermal degradation is determined by its chemical constitution and affected by the presence of fillers, pigments, stabilizers, plastizers, and flame retardants.*The flame is an oxidative and complex process generated by the combination of gassy organic material and oxigen under certain conditions. The contribution of a polymer to a fire begins with its being heated and volatilized.This process could be with oxigen or without oxigen...explainsWe dont have to forget that The susceptibility of a polymer to thermal degradation is determined by its chemical constitution and affected by the presence of fillers, pigments, stabilizers, plastizers, and flame retardants.*The flame is an oxidative and complex process generated by the combination of gassy organic material and oxigen under certain conditions. The contribution of a polymer to a fire begins with its being heated and volatilized.This process could be with oxigen or without oxigen...explainsWe dont have to forget that The susceptibility of a polymer to thermal degradation is determined by its chemical constitution and affected by the presence of fillers, pigments, stabilizers, plastizers, and flame retardants.*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*The flame is an oxidative and complex process generated by the combination of gassy organic material and oxigen under certain conditions. The contribution of a polymer to a fire begins with its being heated and volatilized.This process could be with oxigen or without oxigen...explainsWe dont have to forget that The susceptibility of a polymer to thermal degradation is determined by its chemical constitution and affected by the presence of fillers, pigments, stabilizers, plastizers, and flame retardants.*

*

*

Documents

Polímeros (Generalidades)