Propiedades y usos de los polímeros

Propiedades generales de los polímeros:

● Las propiedades físicas de estas moléculas difieren bastante de las propiedades de los monómeros que las constituyen.

● Las propiedades van a estar influenciadas por la estructura interna, presencia de fuerzas intermoleculares, etc.

● Al ser grandes moléculas, la estructura es generalmente amorfa.

● Notable plasticidad, elasticidad y resistencia mecánica.

● Alta resistividad eléctrica.

● Poco reactivos ante ácidos y bases.

● Unos son tan duros y resistentes que se utilizan en construcción: PVC, baquelita, etc.

● Otros pueden ser muy flexibles (polietileno), elásticos (caucho), resistentes a la tensión (nailon), muy inertes (teflón), etc.

Usos: 

      Polímeros de adición:

   Polietileno (PE): Termoplástico, aislante térmico, inerte químicamente. Tuberías, persianas, bolsas, botellas, vasos, film transparente, etc.

     












  




Video: Proceso de formación de bolsas.

 Polipropileno (PP): Reciclable, versátil, transpirable. Alfombras, juguetes, prendas térmicas, salpicaderos, etc.

   Policloruro de vinilo (PVC): Termoplástico, duro y resistente, aislante, no biodegradable. Tuberías, platos, envases, discos, impermeables, etc.

























   Poliestireno (PS): Termoplástico, duro, aislante. Juguetes, envases, aislante, etc.

    Politetrafluoretileno (PTFE = Teflón): No se oxida, insoluble, no reacciona con ácidos o bases. Industria, fontanería, medicina, etc. 

   Caucho sintético (elastómeros): Elásticos. Neumáticos, prendas acuáticas, etc.

Polímeros de condensación:
Nailon 6,6 (una poliamida): Resistencia a la rotura, no arde, no atacado por polillas, no encoge ni necesita plancha. Fibras textiles.


















Kévlar (una poliamida): Más fuerte que el acero, flexible y ligero, no biodegradable, gran resistencia química, resistente al fuego. Industria textil, paracaídas, blindajes aviones, raquetas tenis, trajes espaciales, etc.

























Polietilentereftalato (PET, nombre comercial: dracón; un poliéster):No se arruga, termoplástico. Envasado alimentos, medicamentos, etc. 

Poliuretanos: Fibras elásticas tipo Lycra, colchones, etc.

















Baquelita: Insoluble en agua, resistente a los ácidos y al calor, termoestable. Enchufes, mangos utensilios cocina, teléfonos color negro, etc.

Resinas epoxi: Pavimentos, pinturas, etc. Siliconas:     Naturaleza inorgánica (Si) y orgánica (radicales alquilos o railos) a la vez. Inodoras,   incoloras,inertes, inmiscibles con el agua. Lubricantes, adhesivos, aplicaciones médicas, etc.

 

Los polímeros

¿Qué son?

 Polímeros: del griego Polys (muchos) + meros (partes).

Molécula muy grande (macromolécula) constituida por la unión repetida de muchas unidades moleculares pequeñas (monómeros), generalmente orgánicas, unidas entre si por enlaces covalentes y que se forman por reacciones de polimerización.

Características macroscópicas 

• Hay polímeros de diversas formas, texturas, colores y diseños.
• Elásticos.                                                                                           
• Inflamables.
• Son fáciles de moldear.
• Pueden imitar propiedades.
• Flexibles.      

Características microscópicas

• Están compuestos por macromoléculas.
• Poseen una unidad funcional, el monómero.    
• Poseen cadenas variadas.

Clasificación de los polímeros

      a) Clasificación según su origen:

      Polímeros naturales o biopolímeros: que como su nombre indica se encuentran en la naturaleza. Ejemplos: Polisacáridos, proteínas, ácidos nucleicos, caucho, lignina.

Caucho natural

ADN

Celulosa

·         

    Polímeros semisintéticos: Se obtienen por transformación de polímeros naturales. Ejemplo: caucho vulcanizado, etc.

Polímeros sintéticos: Se obtienen industrialmente. Ejemplos: nailon, poliestireno, PVC, polietileno, etc.

b) Clasificación según su composición:

·     Homopolímeros: Formados a partir de un solo tipo de monómero.

·   Heteropolímeros: Formados por dos o más monómeros distintos. Cuando están formados solo por dos tipos de monómeros, reciben el nombre de copolímeros.

            
Cadenas de un copolímero:

Al azar:

Alternada:




                            

En bloque:                     












                
 Injertado:

c) Clasificación según su estructura:

·        Lineales:Formados por monómeros difuncionales. Ejemplos: Polietileno, poliestireno, kévlar.     

      Ramificados: Formados por monómeros trifuncionales. Ejemplo: Poliestireno (PS).

 Entrecruzados: Cadenas lineales adyacentes unidas linealmente con enlaces covalentes.    Ejemplo: Caucho.

Reticulados: Con cadenas ramificadas entrelazadas en las tres direcciones del espacio. Ejemplo: Epoxi.

      
d)Clasificación según su comportamiento frente al calor:

    Termoplásticos: Después de ablandarse o fundirse por calentamiento, recuperan sus propiedades originales al enfriarse. En general son polímeros lineales, con bajas Tf  y solubles en disolventes orgánicos. Ejemplos: derivados polietilénicos, poliamidas (o nailon), sedas artificiales, celofán, etc.

Seda artificial

Botellas retornables

Video sobre la fabricación de botellas de plástico:  

http://www.youtube.com/watch?v=51VRiGblY9U

          

      Termoestables: Después del calentamiento se convierten en sólidos más rígidos que los polímeros originales. Este comportamiento se debe a que con el calor se forman nuevos entrecruzamientos que provocan una mayor resistencia a la fusión. Suelen ser insolubles en disolventes orgánicos y se descomponen a altas temperaturas.Ejemplos: baquelita, ebonita, etc.

Melamina

      e) Clasificación según la reacción de polimerización:

      

    Por reacción en cadena (o adición):

      A partir del monómero (generalmente vinílico) se genera un reactivo (radical o ion) que se adiciona a la insaturación del monómero, prosiguiendo a través de una reacción en cadena. Como otras reacciones radicálicas, transcurren en tres etapas. Así, para la adición vinílica:

          


 Por crecimiento en pasos (o condensación):

    Se produce por reacción entre dos monómeros diferentes, cada uno de ellos con dos grupos funcionales, uno en cada extremo de la molécula. La unión entre los monómeros supone la eliminación de una molécula pequeña, normalmente agua.

 La reacción transcurre en varias etapas, y los polímeros que se forman son más pequeños que los de adición. Son además, heteropolímeros.

Ejemplos de polímeros con sus nombres comunes y científicos

   

     

Nombre común: Polipropileno.


Nombre científico: Polipropileno.                

Aplicaciones: Se usa como plastico y fibra.

Nombre común:  PVC

Nombre científico: Poli (cloruro de vinilo).

Aplicaciones: Es el plástico que en la ferretería se conoce como PVC. Se usa en revestimientos "vinílicos" en las casas, linóleo para los pisos, techos vinílicos, cañerías, impermeables y cortinas para baño. 

Nombre común: Nylon.

Nombre científico: Poliamidas.    

Aplicaciones: Usado como fibra y termoplástico.

Nombre común: Polietileno.

Nombre científico: Polietileno.

Aplicaciones: Es el plástico más popular del mundo y también el polímero que más se ve en la vida diaria.