2. QUE SON LOS POLÍMEROS
Los polímeros son macromoléculas formadas por la
unión de moléculas más pequeñas llamadas
monómeros. El almidón, la celulosa, la seda y el ADN
son ejemplos de polímeros naturales
3. USOS Y APLICACIONES
Los usos de los polimeros varean según sus estructuras ejemplos:
Estireno: hidrocarburo aromático derivado del benceno, que se encuentra en ciertos
aceites esenciales del alquitrán de la hulla. Es un líquido aromático e incoloro,
soluble en alcoholo y éter.
Politeno: El politeno (o polietileno) es uno de los plásticos mas conocidos. Se lo
emplea para fabricar muchos artículos de uso diario, como vasos, baldes,
bolsitas, etc. ahora se lo emplea para construir cañerías para agua, con la
ventaja de que es liviano y fácil de manejar
Teflón: politetrafluoretileno (PTFE) es un polímero similar al polietileno, donde los
átomos de hidrógeno están sustituidos por flúor.
Sus aplicación al igual que de sus usos varían dependiendo el compuesto por
ejemplo:
El polietilneno Se emplea en tuberías, fibras, películas, aislamiento eléctrico,
revestimientos, envases, utensilios caseros, aparatos quirúrgicos, juguetes y
artículos de fantasía.
Teflón: Las mangueras son una de las más versátiles de la industria, cubierta con
goma en teflón. Está diseñada para aplicaciones totales de flujo donde se
requiere una máxima flexibilidad y peso minimo.
Esta manguera en teflón, diámetro liso y cubierta en goma EPDM es fácil de
manipular y resiste la abrasión y el ataque quimico mientras facilita la limpieza.
La cubierta de goma lisa hace que el operador tenga un agarre seguro y un
manejo fácil.
4. CLASIFICACIÓN DE POLÍMEROS
Los polímeros pueden clasificarse de diferentes maneras, y a su vez, esas
clasificaciones, pueden subdividirse en otras. Partimeros de lo más básico a lo
más complejo:
De acuerdo a su origen: Naturales y sintéticos
Los polímeros naturales son todos aquellos que provienen de los seres vivos, y por lo
tanto, dentro de la naturaleza podemos encontrar una gran diversidad de ellos.
Las proteínas, los polisacáridos, los ácidos nucleicos son todos polímeros
naturales que cumplen funciones vitales en los organismos y por tanto se les
llama biopolímeros.
Otros ejemplos son la seda, el caucho, el algodón, la madera (celulosa), la quitina,
etc.….
Los polímeros sintéticos son los que se obtienen por síntesis ya sea en una industria
o en un laboratorio, y están conformados a base de monómeros naturales,
mientras que los polímeros semisinteticos son resultado de la modificación de un
monómero natural. El vidrio, la porcelana, el nailon, el rayón, los adhesivos son
ejemplos de polímeros sintéticos, mientras que la nitrocelulosa o el caucho
vulcanizado, lo son de polímeros semisinteticos.
5. CONCEPTO DE MONÓMEROS Y POLÍMERO
Monómero: Un monómero es una molécula de pequeña masa molecular que unida a
otros monómeros, a veces cientos o miles, por medio de enlaces químicos,
generalmente covalentes, forman macromoléculas llamadas polímeros.
La palabra monómero procede del griego mono- "uno" y mero "parte".
Polímero: Los polímeros (del Griego: poly: muchos y mero: parte, segmento) son
macromoléculas (generalmente orgánicas) formadas por la unión de moléculas
más pequeñas llamadas monómeros.
6. GRUPOS FUNCIONALES PRESENTES EN LA
ESTRUCTURA DE LOS MONÓMEROS
1. grupos carboxilos (Ej: Acidos acrílico y metacrílico). Comentados más abajo
2. Grupos epoxi (Ej:de monómeros tales como glicidil metacrilato). Usualmente son
utilizados para mejorar la resistencia química, la dureza del film, la resistencia química
y la resistencia a l calor y a la abrasión.
3. Derivados de acrilamida (Ej: N-Metilolacrilamida). Este tipo de monómeros es
usualmente utilizados en proporciones de 1 a 7% y generan la incorporación de sitios
de reticulación dentro de las partículas del látex. Puede sufrir reticulación vía puente
hidrógeno a temperatura ambiente, como así también, pueden ser reticulados a
temperatura más elevada (120 –150°C) con formación de enlaces covalentes entre
distintos grupos N-Metilol presentes en la cadena.
4. Cloruros (Ej: Cloruro de vinilbencilo). Son monómeros con sitios electrofílicos que pueden
ser reaccionados post-polimerización con nucleófilos tales como aminas,
mercaptanos, etc.
5. Grupos isocianato (Ej: TMI). Estos grupos pueden ser reticulados postpolimerización ,
mediante grupos amino o hidroxilo , o bien reticular durante el proceso de formación
del film.
6. Grupos amino (Ej: de monómeros funcionales como dietilaminoetilmetacrilato)
7. Grupos sulfonato (Ej:estireno sulfonato de sodio)
8. grupos hidroxilo (Ej: 2-hidroxietilmetacrilato)
7. . R E A C C I O N E S D E A D I C I Ó N Y C O N D E N S A C I Ó N D E
P O L Í M E R O S S I N T É T I C O S
D E S D E E L P U N T O D E V I S TA Q U Í M I C O L O S P O L Í M E R O S
S E C L A S I F I C A N D E A C U E R D O A L A M A N E R A E N L A Q U E
S E S I N T E T I Z A N E N : P O L Í M E R O S D E A D I C I Ó N C U A N D O
S E V A N A G R E G A N D O U N I D A D E S D E M O N Ó M E R O S I N
P É R D I D A D E Á T O M O S , E S D E C I R , L A C O M P O S I C I Ó N
Q U Í M I C A D E L A C A D E N A R E S U LTA N T E E S I G U A L A L A
S U M A D E L A S C O M P O S I C I O N E S Q U Í M I C A S D E L O S
M O N Ó M E R O S Q U E L A C O N F O R M A N Y P O L Í M E R O S D E
C O N D E N S A C I Ó N C U A N D O S E C O M B I N A N U N I D A D E S D E
M O N Ó M E R O Y P I E R D E N Á T O M O S A L P A S A R A F O R M A R
P A R T E D E L P O L Í M E R O . P O R L O G E N E R A L S E P I E R D E
U N A M O L É C U L A P E Q U E Ñ A , C O M O A G U A O Á C I D O
C L O R H Í D R I C O G A S E O S O .
8. REACCIONES DE ADICIÓN
Resultan de la adición consecutiva de monómeros a una
cadena sin pérdida de átomos o grupos en el proceso. De
hecho, el compuesto que experimenta la polimerización es
un compuesto orgánico que presenta enlaces múltiples
(dobles o triples). El mecanismo de la polimerización por
adición puede iniciarse por la acción de un anión, de un
catión o de radicales libres.
1. Polimerización aniónica:
Ocurre por el ataque de un anión (B–) sobre el doble enlace
de un alqueno que posee sustituyentes atractores de
electrones como NO2, CN, grupos carbonilos, etc.
10. 2. Polimerización catiónica
Ocurre generalmente por el ataque de un ácido de Lewis (un catión) o por
un ácido mineral sobre el doble enlace de un alqueno que posee
sustituyentes dadores de electrones. Por ejemplo, el 2-metilpropeno
(isobutileno) reacciona con H+ según el siguiente mecanismo:
El polímero obtenido se utiliza para la fabricación de cámaras para
neumáticos de vehículos.
11. 3. Polimerización por radicales libres
Es el método de mayor uso comercial. En este tipo de
polimerización se distinguen tres etapas: iniciación,
propagación y término.
a) Iniciación. Se produce la formación de radicales libres (R –
O •) por la descomposición de trazas de un peróxido,
sustancia inestable, por la acción de la luz UV o alta
temperatura.
12. b) Propagación. El radical libre formado, altamente reactivo,
ataca un carbono del doble enlace de un alqueno, por
ejemplo, etileno, formando otro radical libre más estable.
No olvides que cada enlace que une los átomos de carbono
corresponde a 2 electrones. Un electrón del doble enlace y
el electrón del radical libre, ubicado en el oxígeno, forma un
enlace O - C y el otro electrón del doble enlace forma el
nuevo radical libre, quedando un enlace simple C - C. El
radical libre formado reacciona sucesivamente, por un
mecanismo similar, con n moléculas del alqueno, alargando
la cadena en cada reacción
13. c) Término. Ocurre por la reacción del polímero con otro radical libre.
Algunos polímeros sintetizados por este método son:
• Polietileno (PE). Es el polímero sintético más sencillo conocido. Se
produce por la polimerización del etileno, obtenido en el cracking del
petróleo. Tiene una gran variedad de usos, por ejemplo para envases de
aceites, bebidas gaseosas, alimentos lácteos, en bolsas para el comercio,
baldes, etc.
• Poliestireno (PS). Es un polímero de adición que se diferencia del
polietileno por poseer en su estructura un anillo bencénico en lugar de un
átomo de hidrógeno. De variados usos: envases, planchas aislantes,
bandejas, vasos desechables para bebidas calientes, etc.
14. Polipropileno (PP). Polímero de adición muy parecido
estructuralmente al polietileno, ya que posee un grupo
metilo en lugar de un hidrógeno. De variados usos, por
ejemplo, en forma de fibras para sacos, tapas de botellas,
bolsas, vasos desechables, filmes, etc. En la polimerización
de alquenos es común obtener diversas estructuras
espaciales. Así, para el propileno se obtienen 3 estructuras
que se muestran a continuación con sus respectivas
denominaciones: isotáctica, sindiotáctica y atáctica.
15. Las cadenas formadas de polímeros, pueden ser:
Lineales. Formados por una única cadena de monómeros.
Ramificados. La cadena lineal presenta ramificaciones.
16. Redes poliméricas. Se forman al enlazarse átomos de diferentes cadenas.
Los hidrogeles son redes poliméricas, hidrofílicas y tridimensionales capaces de retener
grandes cantidades de agua o fluidos biológicos, razón por la que presentan una
consistencia blanda. Resultan muy útiles en el campo de la industria farmacéutica en la
obtención de sistemas de liberación controlada.
18. PROPIEDADES DE LOS POLÍMEROS
Polímeros reticulares y lineales:
Como el resultado del mecanismo y proceso de polimerización como
también de la naturaleza de los monómeros que generan el polímero,
las cadenas polímero pueden ser lineales, ramificadas e incluso
entrecruzadas
Un polímero lineal es una molécula polimérica en la cuál los átomos se
arreglan más o menos en una larga cadena. Esta cadena se denomina
cadena principal. Por lo general, algunos de estos átomos de la cadena
están enlazados a su vez, a pequeñas cadenas de átomos, Estas
pequeñas cadenas se denominan grupos pendientes. Las cadenas de
grupos pendientes son mucho más pequeñas que la cadena principal
posee generalmente cientos de miles de átomos.
19. POLÍMEROS DE ALTA Y BAJA DENSIDAD:
Una molécula de polietileno no es nada más que una cadena
larga de átomos de hidrógeno unidos a cada átomo de
carbono.
E ocasiones es un poco más complicado, a veces los
carbonos, en lugar de tener hidrógenos unidos a ellos,
tienen asociadas largas cadenas de polietileno. Esto se
llama polietileno ramificado, o de baja densidad, o LDPE.
Cuando no hay ramificación, se llama, polietileno lineal, o
HDPE. El polietileno lineal es mucho más fuerte que el
polietileno ramificado, pero el polietileno ramificado es más
barato y más fácil de hacer.
20. POLÍMEROS TERMOFIJOS Y TERMOESTABLES:
De acuerdo con el comportamiento frente a la
temperatura los polímeros pueden clasificarse en
termoplásticos y termoestables.
-Los polímeros termoplásticos tienen una característica
esencial que se ablandan por acción del calor, llegan
a fluir, y cuando baja la temperatura vuelven a ser
sólidos y rígidos. Por ésta razón pueden ser
moldeados un elevado número de veces, lo que
favorece su reciclabilidad.
21. Deben esta propiedad a estar formados por cadenas
macromoleculares que se encuentran desordenadas,
enrolladas sobre si mismas, pero independientes unas de
otras, unidas sólo por débiles fuerzas de Van der Waals.
Son los más usados en la industria el envase y el embalaje.
Entre los polímeros termoplásticos se encuentran:
*Poliolefinas. Divididas a su vez en:
1.- PEBD (polietileno de baja densidad)
2.- PEAD (polietileno de alta densidad)
3.- PP (polipropileno)
22. *PVC (policloruro de vinilo)
*PS (polietileno)
*PET (politereftalato de etileno)
23. Los polímeros termofijos no reblandecen ni fluyen
por acción del calor, llegando a descomponer si la
temperatura sigue subiendo. Por ello no se puede
moldear repetidas veces, lo cual representa una
desventaja en el uso de estos materiales debido a
la dificultad que presentan para ser reciclados.
Están formados por cadenas macromoleculares
unidas entre sí por fuentes enlaces covalentes.
24. Entre los polímeros termofijos encontramos:
* Resinas fenólicas
* Amino-resinas
* Resinas de poliéster
* Resinas epoxi
* Poliuretanos
25. Las ventajas del plástico termoestable para su
aplicación son:
- Alta estabilidad térmica
- Alta rigidez
- Alta estabilidad dimensional
- Resistencia a la fluencia y resistencia bajo carga
- Bajo peso
- Buenas propiedades como aislante térmico.
27. S O N T O D O S A Q U E L L O S Q U E P R O V I E N E N
D E L O S S E R E S V I V O S , Y P O R L O TA N T O ,
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P O R E J E M P L O L A N I T R O C E L U L O S A O E L
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E L O N G A C I Ó N .
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A L M I D O N E S , A D N Y P R O T E Í N A S . P O R O T R O
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Q U E F U E R O N F A B R I C A D O S P O R E L
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P O L Í M E R O S N AT U R A L E S
L O S P O L Í M E R O S N AT U R A L E S R E Ú N E N ,
E N T R E O T R O S , A L A L M I D Ó N C U Y O
M O N Ó M E R O E S L A G L U C O S A Y A L
A L G O D Ó N , H E C H O D E C E L U L O S A , C U Y O
M O N Ó M E R O T A M B I É N E S L A G L U C O S A . L A
D I F E R E N C I A E N T R E A M B O S E S L A F O R M A
E N Q U E L O S M O N Ó M E R O S S E
E N C U E N T R A N D I S P U E S T O S D E N T R O D E L
P O L Í M E R O .
32. “LOS RESIDUOS PLÁSTICOS Y SU RECICLADO”
L O S P L Á S T I C O S , A L C O N T R A R I O D E L P A P E L , N O
S O N D E G R A D A B L E S O M U Y D I F Í C I L M E N T E
D E G R A D A B L E S P O R A C C I Ó N D E L T I E M P O O D E L O S
M I C R O O R G A N I S M O S , S E C A L C U L A Q U E U N A B O L S A
D E
P L Á S T I C O P U E D E T A R D A R U N O S 2 4 0 A Ñ O S E N
A L T E R A R S E , E N O T R A S P A L A B R A S , L O S R E S I D U O S
P L Á S T I C O S ,
P O R L O G E N E R A L N O S O N B I O D E G R A D A B L E S Y P O R
E S O C O N T R I B U Y E N A L A C O N T A M I N A C I Ó N D E L
A M B I E N T E
S E E S T I M A Q U E A L R E D E D O R D E L 6 0 % D E L O S
R E S T O S Q U E S E E N C U E N T R A N E N L A S C O S T A S S O N
M A T E R I A L E S P L Á S T I C O S .
33. E N L A A C T U A L I D A D , A L R E D E D O R D E L 1 0 % D E
L O S R E S I D U O S P L Á S T I C O S S O N I N C I N E R A D O S ,
Y E S T O
P R E S E N T A E L I N C O N V E N I E N T E D E L A E M I S I Ó N
D E G A S E S T Ó X I C O S , E S P E C I A L M E N T E S I S E
T R A T A D E L A
I N C I N E R A C I Ó N D E P V C ( P O L I C L O R U R U O D E
V I N I L O ) , Q U E P R O D U C E U N D E R I V A D O C L O R A D O
T Ó X I C O L L A M A D O
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M I N I M I Z A D O , A D E M Á S , S E D E B E T E N E R E N
C U E N T A Q U E E L C A L O R P R O D U C I D O E N L A
C O M B U S T I Ó N D E L O S
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Q U E S U I N C I N E R A C I Ó N E N P L A N T A S D E
R E C U P E R A C I Ó N D E
E N E R G Í A S E R Í A U N A O P C I Ó N R A Z O N A B L E .
34. E L P R O C E D I M I E N T O M E N O S R I E S G O S O P A R A
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R E C I C L A D O , E S T A
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35. L O S P L Á S T I C O S T E R M O R Í G I D O S , Q U E N O S E
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V U E L T O S A M O L D E A R P A R A L O G R A R O T R O S
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D I F E R E N T E S P L Á S T I C O S , S E P R O C E D E A
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M E C Á N I C A , D O N D E S E M A N T I E N E L A
E S T R U C T U R A D E L P O L Í M E R O , 2 ) Q U Í M I C A , E N
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B A J A M A S A M O L E C U L A R . D U R A N T E E L
R E C I C L A D O , L O S
P L Á S T I C O S P U E D E N C O N T A M I N A R S E C O N O T R O S
M A T E R I A L E S Y T R A N S F O R M A R S E E N
P R O D U C T O S D E B A J A
C A L I D A D , P O R L O Q U E N O E S A C O N S E J A B L E
Q U E S E U T I L I C E N P A R A C O N T E N E R A L I M E N T O S .
36. E N L A A C T U A L I D A D , N O O B S T A N T E , S E F A B R I C A N
A L G U N O S B I O P L Á S T I C O S Q U E I N C O R P O R A N
S U S T A N C I A S C O M O E L A L M I D Ó N , Q U E S O N
B I O D E G R A D A B L E S P O R C I E R T O S M I C R O O R G A N I S M O S
Q U E
D E G R A D A N E L A L M I D Ó N , F O R M A N D O E S T R U C T U R A S
P O R O S A S Q U E A C E L E R A N L O S P R O C E S O S D E
O X I D A C I Ó N
D E L P O L Í M E R O Y D I S M I N U Y E N S U R E S I S T E N C I A
M E C Á N I C A , L O Q U E F A C I L I T A S U P U L V E R I Z A C I Ó N .
A D E M Á S ,
E X I S T E N P L Á S T I C O S F O T O D E G R A D A B L E S E N C U Y A
F A B R I C A C I Ó N S E H A N I N C O R P O R A D O C O M P U E S T O S
F O T O S E N S I B L E S , D E M O D O Q U E S U E X P O S I C I Ó N
P R O L O N G A D A A L A L U Z U L T R A V I O L E T A D E L A
R A D I A C I Ó N
S O L A R P R O V O C A S U D E G R A D A C I Ó N . E S D E
L A M E N T A R Q U E E S T A S A L T E R N A T I V A S S E A N
C O S T O S A S , L O Q U E
I M P I D E S U U T I L I Z A C I Ó N M A S I V A .
