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POLIMEROS NATURALES <ul><ul><li>PROTEÍNAS </li></ul></ul>Hemoglobina
POLIMEROS NATURALES:  ADN
CELULOSA  Hidrato de carbono ALMIDÓN
POLIMEROS SINTETICOS   TIPOS DE POLÍMEROS <ul><li>Plásticos:  polietileno </li></ul><ul><li>Elastómeros:  caucho </li></ul...
Lineal Ramificado Entrecruzado ESTRUCTURA DE LA CADENA TIPOS DE POLÍMEROS
ESTRUCTURA   Cristalinos vs. Amorfos En general, al aumentar la cristalinidad no sólo aumenta la opacidad sino también la ...
POLICARBONATO 200 veces más resistente que el vidrio al impacto
POLIETILENO <ul><li>El polietileno de alta densidad (PAD): </li></ul><ul><ul><li>es un sólido rígido translúcido  </li></u...
GOMA: uniones S-S entre cadenas <ul><li>La goma natural es un sólido opaco, blando y fácilmente deformable que se vuelve p...
NYLON:  UNIONES PUENTE DE HIDRÓGENO ENTRE CADENAS NYLON 6,6
Resistencia: Tensión Tensión = Fuerza/Area = N/cm 2  = Mpa  = Gpa 1 megapascal = 100 N/cm 2   1 gigapascal = 1000 Mpa   Re...
ESCISION DE CADENAS
SINTESIS DE POLIMEROS <ul><li>UNA NUEVA CLASIFICACIÓN </li></ul><ul><ul><li>POLÍMEROS DE ADICIÓN </li></ul></ul><ul><ul><l...
POLIMEROS DE ADICION Name(s) Formula Monomer Properties Uses  Polyethylene low density (LDPE) - (CH 2 -CH 2 ) n - ethylene...
POLIMERIZACIÓN
POLIMERIZACIÓN DE ADICIÓN EN CADENA POR RADICALES LIBRES
INICIADORES
TERMINACION
POLIMERIZACIÓN DE ADICIÓN IÓNICA
POLIMERIZACIÓN DE ADICIÓN  ORGANOMETALICA
TACTICIDAD Y PROPIEDADES
 
ESTEREOQUIMICA
POLIMEROS DE CONDENSACION Formula TIPO COMPONENTES ~[CO(CH 2 ) 4 CO-OCH 2 CH 2 O] n ~ polyester HO 2 C-(CH 2 ) 4 -CO 2 H H...
POLIMERIZACIÓN EN ETAPAS (CONDENSACIÓN)   El lignano es un polímero natural que junto con la celulosa constituye la madera...
POLICARBONATO  (COMERCIAL) Bisfenol A Fosgeno <ul><li>Reacción bifásica (H 2 O/solvente)  </li></ul><ul><li>Bu 4 NX catali...
OTROS BISFENOLES
POLICARBONATO:  DEGRADACION <ul><li>En presencia de luz sufre un reordenamiento fotoquímico (Fries) </li></ul><ul><li>Inde...
POLIMEROS HETEROCICLICOS CONDENSACION MULTIPLE
Uno de los pomos contiene un polímero de bajo peso molecular con grupos epoxi en sus extremos, mientras que el segundo pom...
POXIPOL 2 <ul><li>Cuando se mezclan ambas partes, el diepoxi y la diamina reaccionan entre sí mediante el ataque del par e...
POXIPOL 3 No sólo el mismo grupo amino puede volver a reaccionar, sino que tanto el grupo amino como el époxido que aún no...
EPOXI 3D
FIBRAS NATURALES
FIBRAS  ARTIFICIALES POLIACRILONITRILO POLIPROPILENO
SPINNING (HILADO) Electrospinning Las soluciones de polímero se rotan en un campo eléctrico de alto voltaje. La gota suspe...
ALGUNAS  FIBRAS <ul><li>Acetato:   El acetato se prepara a partir de celulosa extraída de pulpa de madera por una  esterif...
<ul><li>Acrílico:   está compuesto por unidades repetitivas (–CH 2 -CH(CN)-)n. Las moléculas se encuentran unidas entre sí...
SILICATOS Y SILICONAS El silicio forma una variedad de polímeros naturales inorgánicos, los  silicatos , que contienen uni...
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Polimeros

  1. 1. Es una macromolécula formada por la unión de moléculas de menor tamaño que se conocen como monómeros. 1 MONOMERO 2 DIMERO 3 TRIMERO 4 -20 OLIGOMEROS > 20 POLIMERO POLIMEROS: ¿Que es un polímero? n n
  2. 2. POLIMEROS NATURALES <ul><ul><li>PROTEÍNAS </li></ul></ul>Hemoglobina
  3. 3. POLIMEROS NATURALES: ADN
  4. 4. CELULOSA Hidrato de carbono ALMIDÓN
  5. 5. POLIMEROS SINTETICOS TIPOS DE POLÍMEROS <ul><li>Plásticos: polietileno </li></ul><ul><li>Elastómeros: caucho </li></ul><ul><li>Termorrígidos: baquelita </li></ul><ul><li>Fibras: poliéster </li></ul>
  6. 6. Lineal Ramificado Entrecruzado ESTRUCTURA DE LA CADENA TIPOS DE POLÍMEROS
  7. 7. ESTRUCTURA Cristalinos vs. Amorfos En general, al aumentar la cristalinidad no sólo aumenta la opacidad sino también la rigidez y la resistencia a la tracción –estiramiento- de los polímeros debido a las fuerzas intermoleculares que actúan entre las cadenas.
  8. 8. POLICARBONATO 200 veces más resistente que el vidrio al impacto
  9. 9. POLIETILENO <ul><li>El polietileno de alta densidad (PAD): </li></ul><ul><ul><li>es un sólido rígido translúcido </li></ul></ul><ul><ul><li>se ablanda por calentamiento y puede ser moldeado como películas delgadas y envases </li></ul></ul><ul><ul><li>a temperatura ambiente no se deforma ni estira con facilidad. Se vuelve quebradizo a -80 °C. </li></ul></ul><ul><ul><li>es insoluble en agua y en la mayoría de los solventes orgánicos. </li></ul></ul><ul><li>El polietileno de baja densidad (PBD): </li></ul><ul><ul><li>Es un sólido blando translúcido </li></ul></ul><ul><ul><li>Se deforma completamente por calentamiento. Sus films se estiran fácilmente, por lo que se usan comúnmente para envoltorios (de comida, por ejemplo). </li></ul></ul><ul><ul><li>Es insoluble en agua, pero se ablanda e hincha en presencia de solventes hidrocarbonados </li></ul></ul><ul><ul><li>También se vuelve quebradizo a -80 ° C </li></ul></ul>
  10. 10. GOMA: uniones S-S entre cadenas <ul><li>La goma natural es un sólido opaco, blando y fácilmente deformable que se vuelve pegajoso al calentarlo y quebradizo al enfriarlo. Es impermeable al agua pero puede disolverse en solventes orgánicos. Puede pensarse como derivado del monómero isopreno, el cual es un líquido volátil. </li></ul>GOMA VULCANIZADA
  11. 11. NYLON: UNIONES PUENTE DE HIDRÓGENO ENTRE CADENAS NYLON 6,6
  12. 12. Resistencia: Tensión Tensión = Fuerza/Area = N/cm 2 = Mpa = Gpa 1 megapascal = 100 N/cm 2 1 gigapascal = 1000 Mpa Resistencia a la tensión = Tensión necesaria para romper la muestra PROPIEDADES MECANICAS L o L e L max Muestra de polímero
  13. 13. ESCISION DE CADENAS
  14. 14. SINTESIS DE POLIMEROS <ul><li>UNA NUEVA CLASIFICACIÓN </li></ul><ul><ul><li>POLÍMEROS DE ADICIÓN </li></ul></ul><ul><ul><li>POLÍMEROS DE CONDENSACIÓN </li></ul></ul>
  15. 15. POLIMEROS DE ADICION Name(s) Formula Monomer Properties Uses Polyethylene low density (LDPE) - (CH 2 -CH 2 ) n - ethylene CH 2 =CH 2 soft, waxy solid film wrap, plastic bags Polyethylene high density (HDPE) - (CH 2 -CH 2 ) n - ethylene CH 2 =CH 2 rigid, translucent solid electrical insulation bottles, toys Polypropylene (PP) different grades - [CH 2 -CH(CH 3 )] n - propylene CH 2 =CHCH 3 atactic : soft, elastic solid isotactic : hard, strong solid similar to LDPE carpet, upholstery Poly(vinyl chloride) (PVC) - (CH 2 -CHCl) n - vinyl chloride CH 2 =CHCl strong rigid solid pipes, siding, flooring Poly(vinylidene chloride) (Saran A) - (CH 2 -CCl 2 ) n - vinylidene chloride CH 2 =CCl 2 dense, high-melting solid seat covers, films Polystyrene (PS) - [CH 2 -CH(C 6 H 5 )] n - styrene CH 2 =CHC 6 H 5 hard, rigid, clear solid soluble in organic solvents toys, cabinets packaging (foamed) Polyacrylonitrile (PAN, Orlon, Acrilan) - (CH 2 -CHCN) n - acrylonitrile CH 2 =CHCN high-melting solid soluble in organic solvents rugs, blankets clothing Polytetrafluoroethylene (PTFE, Teflon) - (CF 2 -CF 2 ) n - tetrafluoroethylene CF 2 =CF 2 resistant, smooth solid non-stick surfaces electrical insulation Poly(methyl methacrylate) (PMMA, Lucite, Plexiglas) - [CH 2 -C(CH 3 )CO 2 CH 3 ] n - methyl methacrylate CH 2 =C(CH 3 )CO 2 CH 3 hard, transparent solid lighting covers, signs skylights Poly(vinyl acetate) (PVAc) - (CH 2 -CHOCOCH 3 ) n - vinyl acetate CH 2 =CHOCOCH 3 soft, sticky solid latex paints, adhesives cis-Polyisoprene natural rubber - [CH 2 -CH=C(CH 3 )-CH 2 ] n - isoprene CH 2 =CH-C(CH 3 )=CH 2 soft, sticky solid requires vulcanization for practical use Polychloroprene (cis + trans) (Neoprene) - [CH 2 -CH=CCl-CH 2 ] n - chloroprene CH 2 =CH-CCl=CH 2 tough, rubbery solid synthetic rubber oil resistant
  16. 16. POLIMERIZACIÓN
  17. 17. POLIMERIZACIÓN DE ADICIÓN EN CADENA POR RADICALES LIBRES
  18. 18. INICIADORES
  19. 19. TERMINACION
  20. 20. POLIMERIZACIÓN DE ADICIÓN IÓNICA
  21. 21. POLIMERIZACIÓN DE ADICIÓN ORGANOMETALICA
  22. 22. TACTICIDAD Y PROPIEDADES
  23. 24. ESTEREOQUIMICA
  24. 25. POLIMEROS DE CONDENSACION Formula TIPO COMPONENTES ~[CO(CH 2 ) 4 CO-OCH 2 CH 2 O] n ~ polyester HO 2 C-(CH 2 ) 4 -CO 2 H HO-CH 2 CH 2 -OH                                                                                           polyester Dacron Mylar para HO 2 C-C 6 H 4 -CO 2 H HO-CH 2 CH 2 -OH                                                                                            polyester meta HO 2 C-C 6 H 4 -CO 2 H HO-CH 2 CH 2 -OH                                                                                              polycarbonate Lexan (HO-C 6 H 4 -) 2 C(CH 3 ) 2   (Bisphenol A) X 2 C=O   (X = OCH 3 or Cl) ~[CO(CH 2 ) 4 CO-NH(CH 2 ) 6 NH] n ~ polyamide Nylon 66 HO 2 C-(CH 2 ) 4 -CO 2 H H 2 N-(CH 2 ) 6 -NH 2   ~[CO(CH 2 ) 5 NH] n ~ polyamide Nylon 6 Perlon                                                                                                                           polyamide Kevlar para HO 2 C-C 6 H 4 -CO 2 H para H 2 N-C 6 H 4 -NH 2  
  25. 26. POLIMERIZACIÓN EN ETAPAS (CONDENSACIÓN) El lignano es un polímero natural que junto con la celulosa constituye la madera S E A
  26. 27. POLICARBONATO (COMERCIAL) Bisfenol A Fosgeno <ul><li>Reacción bifásica (H 2 O/solvente) </li></ul><ul><li>Bu 4 NX catalizador de transferencia de fase </li></ul>
  27. 28. OTROS BISFENOLES
  28. 29. POLICARBONATO: DEGRADACION <ul><li>En presencia de luz sufre un reordenamiento fotoquímico (Fries) </li></ul><ul><li>Indeseado porque el producto es amarillo y quebradizo </li></ul>
  29. 30. POLIMEROS HETEROCICLICOS CONDENSACION MULTIPLE
  30. 31. Uno de los pomos contiene un polímero de bajo peso molecular con grupos epoxi en sus extremos, mientras que el segundo pomo contiene una diamina POXIPOL 1 ¿Por qué el pegamento epoxi (Poxipol) viene en dos pomos diferentes que se mezclan?
  31. 32. POXIPOL 2 <ul><li>Cuando se mezclan ambas partes, el diepoxi y la diamina reaccionan entre sí mediante el ataque del par electrónico libre del grupo amino a uno de los carbonos unidos al oxígeno del epóxido. </li></ul>
  32. 33. POXIPOL 3 No sólo el mismo grupo amino puede volver a reaccionar, sino que tanto el grupo amino como el époxido que aún no han reaccionado pueden hacerlo, y por sucesivas reacciones las moléculas se enlazan para formar una red entrecruzada gigantesca. La rigidez del polímero dependerá del grado de entrecruzamiento, y esto a su vez de la relación amina-epóxido que se utilice. Por eso, es posible regular la dureza del Poxipol de acuerdo a la cantidad de material que se tome de cada pomo.
  33. 34. EPOXI 3D
  34. 35. FIBRAS NATURALES
  35. 36. FIBRAS ARTIFICIALES POLIACRILONITRILO POLIPROPILENO
  36. 37. SPINNING (HILADO) Electrospinning Las soluciones de polímero se rotan en un campo eléctrico de alto voltaje. La gota suspendida de polímero se carga y colapsa formando “chorros”. Spinning por fusión o en solución
  37. 38. ALGUNAS FIBRAS <ul><li>Acetato: El acetato se prepara a partir de celulosa extraída de pulpa de madera por una esterificación con ácido acético y anhídrido acético en presencia de ácido sulfúrico. Luego se hidroliza parcialmente para acortar las cadenas y eliminar el sulfato, y una cantidad de grupos acetato suficiente como para obtener un producto a partir del cual se puedan formar fibras o películas delgadas. La resistencia de las fibras está dada por la linealidad de las moléculas (poca ramificación), lo cual hace que puedan encajarse bien una al lado de la otra y las fuerzas intermoleculares las mantengan unidas. Se puede obtener con un amplio rango de colores y lustres, es suave, seca rápidamente, es resistente a la humedad y polillas, no encoge. Usos: ropa, telas, películas fotográficas, filtros de cigarrillo, almohadas. </li></ul>
  38. 39. <ul><li>Acrílico: está compuesto por unidades repetitivas (–CH 2 -CH(CN)-)n. Las moléculas se encuentran unidas entre sí principalmente gracias a las interacciones dipolo-dipolo de los grupos –CN. Es suave, de aspecto similar a la lana, retiene su forma, es resistente a polilla, luz solar, aceite y agentes químicos. Usos: frazadas, alfombras, buzos, medias. </li></ul><ul><li>Aramida: contiene anillos aromáticos en su cadena. Debido a la estabilidad de la estructura aromática y la conjugación de los grupos amida, posee gran estabilidad química y térmica, incluyendo resistencia al fuego, por lo cual se utiliza en ropa de protección para los bomberos y policías. Sus usos industriales están limitados por su alto punto de fusión e insolubilidad en solventes comunes. Es más liviano y más duro que el acero, por lo cual un chaleco antibalas de poco más de un kilogramo de peso puede detener una bala calibre 38 disparada desde 3 metros de distancia. </li></ul>ALGUNAS FIBRAS
  39. 40. SILICATOS Y SILICONAS El silicio forma una variedad de polímeros naturales inorgánicos, los silicatos , que contienen unidades SiO 4
  40. 41. SILICATOS Y SILICONAS <ul><li>En las siliconas, dos de los oxígenos de la unidad SiO 4 han sido reemplazados por grupos hidrocarbonados, dando lugar a polímeros con estructura (-O-SiR 2 -)n. </li></ul>APLICACIONES TAPAS DE BUJÍAS CABLES MANGUERAS DE CALEFACCIÓN BURLETES DE VENTANAS TUBOS PARA DIÁLISIS Y TRANSFUSIONES CATÉTERES IMPLANTES.

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