MATERIALES POLIMÉRICOS

MATERIALES POLIMÉRICOS
1- Tipo de sustancia
Un polímero es un compuesto químico, natural o sintético formado por polimerización y
que consiste esencialmente en unidades estructurales repetitivas.
Provienen mayoritariamente del petróleo (mezcla de hidrocarburos), gas natural y
carbono.
Los dos materiales poliméricos más importantes son:
-Elastómeros (caucho): material natural o artificial que tiene gran elasticidad
-Plásticos: son ciertos materiales sintéticos que pueden moldearse fácilmente y
en cuya composición entra principalmente derivados de la celulosa, proteínas y resinas
Los plásticos pueden dividirse en dos clases, termoplásticos y termoestables,
dependiendo de la estructura química de su enlace.
-Termoestable: plástico que no pierde su forma por la acción del calor y la
presión.
-Termoplásticos: plástico que si pierde su forma por la acción del calor y la
presión.
2- Estructura Cristalina
En general, los materiales poliméricos no suelen ser cristalinos, pero en muchos casos
tenemos polímeros con estructura semicristalina (una parte amorfa y otra cristalina).
Estos polímeros, al calentarse, alcanzan la temperatura de transición plástica y se
vuelven más flexibles. La temperatura que necesitemos va a depender del tipo de
aplicación:
- Para los elastómeros, la temperatura debe ser lo más baja posible.
- Para las fibras, la temperatura debe ser lo más alta posible.
En función de su cristalinidad tenemos:
-Elastómero: polímeros de baja cristalinidad (amorfo). Son flexibles, que pueden
expandir y contraer fácilmente cuando aplicamos una fuerza externa.
-Plástico: polímeros con una cristalinidad intermedia. No van a ser tan resistente
como las fibras ni tan flexibles como los elastómeros.
-Fibra: polímeros con alto grado de cristalinidad. Su resistencia se debe a la
existencia de numerosas interacciones entre cadenas distintas.
Un elastómero, al aumentar la temperatura se llega a la Temperatura de transición
Vítrea (Tg)y se convierte en más flexible.
La fibra, al aumentar la temperatura, no aparece la temperatura de transición vítrea, sino
que pasa directamente al estado liquido al llegar a la temperatura de fusión.
Los plásticos, al tener cristalinidad intermedia, al aumentar la temperatura, al llegar a la
temperatura de transición vítrea, el plástico se vuelve más flexible hasta que se
convierte en liquido al llegar a la temperatura de fusión
3- Propiedades Físicas
-Son buenos aislantes eléctricos y térmicos
-Bajas densidades
-Temperatura de ablandamiento o descomposición relativamente bajas
-Bajo peso
4-Propiedades Mecánicas:
-Rigidez y ductibilidad variable, dependiendo del tipo de polímero.
-Buena resistencia mecánica
5-Propiedades Químicas
-Buena resistencia a ácidos y bases
6-Clasificación
6.1-Según su estructura:
-Termoplásticos: esquema estructural de largas moléculas lineales o ramificadas,
unidas entre sí solo por enlaces secundarios.
-Termoestables: tiene una estructura de malla tridimensional, existiendo todavía
numerosos enlaces secundarios entre unos segmentos de cadena con otros. Siempre será
amorfo.
6.2-Según síntesis de polimerización
-Polimerización por Adición: el polímero es sintetizado por la adición de monómero
insaturado a una cadena de crecimiento.
-Polimerización por condensación: Exige moléculas distintas, bifuncionales y
reactantes, en proporción estequiométrica.
Adición
-no subproducto
-Sí iniciador
-longitudes especificas
Ejemplos:
Polietileno
Distintas poliolefinas
polímeros vinílicos y acrílicos
Condensación
-hay subproducto (agua)
- no iniciador
-distinta longitud de polímeros
Nylon
poliuretanos
poliésteres
-Etapas del proceso de polimerización
-Iniciación
-Propagación
-Terminación
6.3-Según unidad repetitiva
-Homopolímeros: son materiales poliméricos que consisten en cadenas de polímeros
construidas con una única unidad repetitiva
AAAAAAA
-Copolímeros: cadenas poliméricas construidas con 20 o más unidades repetitivas.
Pueden estar en distintas secuencias:
-aleatorias: los distintos monómeros están aleatoriamente dispuestos dentro de
las cadenas poliméricas
AABABBBAABA
-alternados: los distintos monómeros muestran una alternancia ordenada
definida
ABABABAB
-en bloque: los distintos monómeros en la cadena están dispuestos en bloques
relativamente largos
AAAABBBB
-injertados: se injertan apéndices de un tipo de monómero a la cadena larga de
otro
AAAAAAAAAA
B
B
B
B
B
B
7-Aplicaciones
Los plásticos tienen cada vez mas aplicaciones en los sectores de la construcción,
industrial y consumo.
El sector de la construcción es uno de los que mas utiliza todo tipo de plásticos
(tuberías, aislamiento de cables, paredes y techo, marcos para puertas, ventanas)
En el sector de consumo envases, envoltorios, bolsas, juguetes, maletas, artículos
deportivos....
En el sector industrial piezas de motores, herramientas, dispositivos electrónicos...