QUÍMICA DE LA MADERAPolímeros
QUÍMICA DE LA MADERAPolímeros
Universidad Autónoma Chapingo
José Antonio Anaya Roa.
División de Ciencias Forestales
Universidad Autónoma Chapingo
División de Ciencias Forestales
José Antonio Anaya Roa.
Nota: avanzar con “clic”
COMPOSICIÓN QUÍMICACOMPOSICIÓN QUÍMICA
COMPOSICIÓN QUÍMICACOMPOSICIÓN QUÍMICA
Composición Química de dos variedades de Madera
POLÍMEROSPOLÍMEROS
Poly: «muchos»
Mero: «parte» o «segmento»)
Unión de moléculas pequeñas llamadas monómeros
Iniciación
Polímeros
MONÓMEROS = MEROS
POLÍMEROS
Estructura:
a) Lineal
b) Ramificada (aparte de poder presentar entrecruzamientos).
c) Otras estructuras, por ejemplo radiales, cristalinas
Modelo para la cristalinidad de los polímeros
POLÍMEROS
CARBOHIDRATOS, HIDRATOS DE CARBONO O SACÁRIDOS
GLÚCIDOSGLÚCIDOS
GLÚCIDOS: MONOSACÁRIDOS
DESOXI
GLÚCIDOS: MONOSACÁRIDOS
GLÚCIDOS: MONOSACÁRIDOSGLÚCIDOS: MONOSACÁRIDOS
GLÚCIDOS: MONOSACÁRIDOSGLÚCIDOS: MONOSACÁRIDOS
L
GLÚCIDOS: MONOSACÁRIDOSGLÚCIDOS: MONOSACÁRIDOS
GLÚCIDOS: MONOSACÁRIDOS
ESTRUCTURAS CÍCLICAS
GLÚCIDOS: MONOSACÁRIDOS
ESTRUCTURAS CÍCLICAS
Formación de Hemiacetales y AcetalesFormación de Hemiacetales y Acetales
Formación de Hemicetales y CetalesFormación de Hemicetales y Cetales
GLÚCIDOS: MONOSACÁRIDOSGLÚCIDOS: MONOSACÁRIDOS
ESTRUCTURAS CÍCLICASESTRUCTURAS CÍCLICAS
Equilibrio químico de la desoxirribosa en solución.Equilibrio químico de la desoxirribosa en solución.
GLÚCIDOS: DISACÁRIDOS
(enlace Glucosídico o Glicosídico)
GLÚCIDOS: DISACÁRIDOS
(enlace Glucosídico o Glicosídico)
Disacárido Unidad 1 Unidad 2 Enlace
Sacarosa Glucosa Fructosa α(1→2)β
Lactulosa Glucosa Fructuosa β(1→4)
Lactosa Galactosa Glucosa β(1→4)
Maltosa Glucosa Glucosa α(1→4)
Trehalosa Glucosa Glucosa α(1→1)α
Celobiosa Glucosa Glucosa β(1→4)
Isomalrosa Glucosa Glucosa α(1→6)α
GLÚCIDOS: DISACÁRIDOS
(enlace Glucosídico o Glicosídico)
GLÚCIDOS: DISACÁRIDOS
(enlace Glucosídico o Glicosídico)
GLÚCIDOS: DISACÁRIDOS (Estructura)
α(1→2)β
LACTULOSAβ(1→4)
GLÚCIDOS: DISACÁRIDOS (Estructura)
α(1→4)
β(1→4)
Enlace tipo β: ECUATORIAL
β1→4, glucosas alineadas ecuatorialmente, en el mismo plano:
conformación lineal β1→4, glucosas alineadas ecuatorialmente, en el mismo plano:
conformación lineal
GLÚCIDOS: DISACÁRIDOS (Estructura)GLÚCIDOS: DISACÁRIDOS (Estructura)
GLÚCIDOS: DISACÁRIDOS
(Estructura = confguraciones)
GLÚCIDOS: DISACÁRIDOS
(Estructura = confguraciones)
a1→4, las glucosas presenta posición espacial axial para una conformación helicoidal
Enlace tipo a: ECUATORIAL
GLÚCIDOS: DISACÁRIDOS (Estructura)GLÚCIDOS: DISACÁRIDOS (Estructura)
POLÍSACÁRIDOS: EN MADERAS
CONFORMACIONES 4C1 Y 1C4
POLÍSACÁRIDOS: EN MADERAS
Edulcorante natural:
Savia del arce, utilizada en forma de jarabe por los indios norteamericanos
antes de la llegada de los europeos.
OLIGOSACÁRIDOSOLIGOSACÁRIDOS
POLÍSACÁRIDOS: EN MADERASPOLÍSACÁRIDOS: EN MADERAS
CELULOSACELULOSA
Materiales Incrustantes:
Hemicelulosas, ligninas y
sustancias pécticas:
Entre y dentro de las
microfibrillas de celulosa
CELULOSACELULOSA
POLÍMEROSPOLÍMEROS
1. Basada en el origen
a) Polímeros Naturales: Presentes en la naturaleza (vegetal y animal)
como la seda, lana, caucho, proteínas, lípidos, resinas…
b) Polímeros semisintéticos: Obtenidos por la transformación
química de polímeros naturales: acetato de celulosa, celofán
POLÍMEROS: ClasificaciónPOLÍMEROS: Clasificación
1. Basada en el origen
c) Polímeros Sintéticos: Obtenidos en laboratorios como seda
artificial (Nylon), polietileno, policloruro de vinilo (PVC), Plexiglas
(PMM) teflón, PTFE, poliestireno, caucho sintético…
POLÍMEROS Clasificación
Polímero sintético
Plásticos
Termoplásticos Termoestables
Fibras Elastómeros
POLÍMEROS: Clasificación
GLÚCIDOS: MONOSACÁRIDOSGLÚCIDOS: MONOSACÁRIDOS
Furano
Pirano
ESTRUCTURAS CÍCLICASESTRUCTURAS CÍCLICAS
2. Basada en la composición química de la cadena principal
(monómeros)
a) Homopolímeros. Repetición de unidades monómeras idénticas.
(-M-M-M-M-M-)n- Celulosa, caucho son naturales. Polietileno y PVC
son sintéticos. Se distinguen cinco familias:
a) Poliolefinas
b) Poliestirénicos
c) Insaturados (polienos),
d) Polivinilos
e) Poliacrílicos..
POLÍMEROS: ClasificaciónPOLÍMEROS: Clasificación
POLÍMEROS: Clasificación
2. Basada en la composición química de la cadena principal
(monómeros)
b) Copolímeros. Dos o más monómeros distintos (-M-C-C-M-C-C) n,
como la seda (natural) y baquelita (sintético). Los más comunes
formados por dos monómeros diferentes pueden formar cuatro
combinaciones distintas:
I. Copolímero al azar o aleatorio: -A-B-A-A-B-B-A-B-A-A-A-
II. Copolímero alternado o regular: A-B-A-B-A-B-A-B-A-B-
III. Copolímero en bloque. A-A-A-A-A-B-B-B-B-A-A-A-A-A
IV. Copolímero injertado o imserción. A-A-A-A-A-A-A-A
B-B-B-B-
POLÍMEROS: Clasificación
3. Basada en la estructura de la cadena principal
a) Polímeros lineales: En forma de cadena (estructura 1° proteínas)
b) Macromoléculas no-lineales: Ramificadas, injertadas, en forma
de estrella, cíclicas o redes.
POLÍMEROS: ClasificaciónPOLÍMEROS: Clasificación
c) Macromoléculas ensambladas , de interpenetración polímero-
redes, y el polímero-polímero complejos. (estructura 4° proteiínas)
POLÍMEROS: ClasificaciónPOLÍMEROS: Clasificación
4. Basada en la estructura
a) Polímeros orgánicos regulares de una especie. Sólo una
especie de unidad constitucional repetitiva (UCR) en una sola
secuencia y arreglo. Líneas de un solo nombre como poli
(UCR) en donde el grupo de repetición se denomina como un
grupo bivalente orgánico de acuerdo a las reglas de
nomenclatura de la IUPAC para compuestos orgánicos [I].
Cada grupo de repetición como puede se compone de
subunidades simple o sustituido, tales como:
POLÍMEROS: Clasificación
Poliestireno formado a partir de la unidad repetitiva conocida como estireno.
POLÍMEROS: Clasificación
POLÍMEROS: Clasificación
MONÓMEROS:
POLÍMEROS: Clasificación
POLÍMEROS:
5. Basada según su uso.
a) Plásticos “commodities”: Son plásticos de uso cotidiano, que se
caracterizan por ser económicos y de consumo masivo. Se
identifican con un código para separación y reciclado.
POLÍMEROS: ClasificaciónPOLÍMEROS: Clasificación
5. Basada según su uso.
b) Plásticos
“specialities”: Son plásticos
destinados a aplicaciones
más específicas y con un
valor añadido considerable
POLÍMEROS: ClasificaciónPOLÍMEROS: Clasificación
6. Basada en sus propiedades físicas.
a) Termoestables: No se pueden fundir a través de un proceso de
calentamiento simple: Fenólicos, Poliuretanos, Epóxidos
b) Elastómeros: Aunque pueden ser deformados, una vez que
desaparece el agente que causó la pérdida de su forma pueden
retornar a ella.
c) Termoplásticos: Tienen facilidad para ser fundidos y ser
moldeados.
i. Cristalinos: Estructura regular y organizada
ii. Amorfos: Una subdivisión de cristalinos, pero con estructura
desorganizada e irregular,
POLÍMEROS: ClasificaciónPOLÍMEROS: Clasificación
fibrasTermoplástico
Termoestable FoliuretanosFenólicos
POLÍMEROS: Clasificación
elastómeros
POLÍMEROS: Clasificación
7. Basada en sus enlaces.
a) Polímeros de condensación: En cada unión de monómeros se
pierde una molécula pequeña, por ejemplo agua. La masa
molecular del polímero no es un múltiplo de la suma de masas de
los monómeros. Pueden ser Homopolímeros y Copolímeros.
POLÍMEROS: ClasificaciónPOLÍMEROS: Clasificación
+ H2O
7. Basada en sus enlaces.
b) Polímeros de adición: La masa molecular del polímero es un
múltiplo exacto de las masas del monómero ya que sus
macromoléculas se forman por unión de moléculas monómeras no
saturadas con ruptura homollítica
POLÍMEROS: ClasificaciónPOLÍMEROS: Clasificación
Polietileno
b) Polímeros de adición:
POLÍMEROS: ClasificaciónPOLÍMEROS: Clasificación
POLÍMEROS: ClasificaciónPOLÍMEROS: Clasificación
7. Basada en sus enlaces.
c) Polímeros poliaductos: Enlace multifuncionales sin separación de
moléculas sencillas. poliuretanos y resinas.
POLÍMEROS: ClasificaciónPOLÍMEROS: Clasificación
POLISACÁRIDOS: Estructura
Factores estéricos: Condicionarán la estructura los
polísacáridos.
POLISACÁRIDOS: Estructura
POLISACARIDOS: EstructuraPOLISACÁRIDOS: Estructura
POLISACARIDOS: EstructuraPOLISACÁRIDOS: Estructura
POLISACARIDOS: EstructuraPOLISACÁRIDOS: Estructura
Goma Mirra
Goma incienso
Goma arábiga/Guar.
Goma Benjui 1ª extra/Somalia.
Peasize/Somalia, Sudan,Etiopia.
.Goma Estoraque Calamitus.
Resinas naturales
F I N