Polímeros Los materiales conocidos como plásticos son polímeros, es decir substancias formadas por la unión de muchas molé...
Polietileno <ul><li>En el caso del polietileno, el monómero es el etileno, H 2 C=CH 2 , y la unidad monomérica  [-H 2 C-CH...
Polietileno
Polímeros termoplásticos y termofijos <ul><li>Termoplásticos: adquieren la propiedad plástica por aplicación del calor, pu...
Aspectos estructurales: tipos de polímeros <ul><li>De acuerdo a la forma de sus estructuras, los polímeros pueden dividirs...
Polímeros lineales <ul><li>Lo que se conoce como polímeros lineales son en realidad estructuras en zig-zag, debido a los á...
Polímeros ramificados <ul><li>En la síntesis se suelen producir reacciones que dan origen a la ramificación de la cadena p...
Tipos de estructuras
Polímeros entrecruzados <ul><li>Son cadenas unidas lateralmente. El caso más conocido es el de los materiales conocidos co...
Polímeros reticulados <ul><li>Los materiales termofijos, como la bakelita, las resinas epoxi, tienen este tipo de estructu...
Homopolímeros y copolímeros <ul><li>En los  homopolímeros , la unidad estructural que se repite es la misma, o sea que tie...
Homopolímeros y Copolímeros
Cristalinidad <ul><li>La gran complejidad y tamaño de la estructura de un polímero hace difícil que estén ordenados en dis...
Cristalinidad <ul><li>Los aspectos estructurales que dificulten el movimiento constituyen trabas al ordenamiento. </li></u...
Cristalinidad
Cristalinidad
Comportamiento mecánico <ul><li>Como todo material, ante la aplicación de una tensión, puede deformarse en forma plástica ...
Curva Tensión - Deformación
Etapas de la deformación
Curva Tensión - Deformación
Efecto del grado de cristalinidad
Efecto de la temperatura
Estructuras monoméricas
Propiedades de termoplásticos 288 133-213 33-38 2100-2300 PTFE 60-104 60-360 21-55 1200-1300 Acetatos celulosicos 54-110 1...
Polietileno (PE) <ul><li>Es el polímero lineal más simple y de mayor consumo, por sus buenas propiedades y bajo precio. </...
Policloruro de Vinilo (PVC) <ul><li>Sustituye uno de los átomos de hidrógeno con cloro, que al ser electronegativo crea at...
Policloruro de Vinilo (PVC)
Policloruro de Vinilo (PVC)
Polipropileno (PP) <ul><li>Sustituye un hidrógeno con metilo, al ser una molécula grande produce una estructura más resist...
Polipropileno (PP)
Polipropileno (PP)
Poliestireno (PS) <ul><li>Tiene un grupo fenilo de gran tamaño, que le da elevada rigidez. Además es transparente y frágil...
Poliestireno (PS)
Poliestireno (PS) 1939: Gabinete de madera 1948: Gabinete fenólico 1970: Gabinete de HIPS 2003: Gabinete de HIPS
Poliacrilonitrilo (PAN) <ul><li>Tiene un grupo nitrilo con gran electronegatividad, que produce repulsiones iónicas, lo cu...
Poliacrilonitrilo (PAN)
Poliacrilonitrilo (PAN)
Poliacrilonitrilo (PAN)
Politetrafluoroetileno (PTFE) (Teflón) <ul><li>Excepcional resistencia al ataque químico, aislante y resistencia a altas t...
Politetrafluoroetileno (PTFE) (Teflón)
Politetrafluoroetileno (PTFE) (Teflón)
Poliamidas – Nailons (PA) <ul><li>Tienen una estructura con un gran entrecruzamiento lateral, produciendo un material cris...
Poliamidas – Nailons (PA)
Policarbonatos (PC) <ul><li>Los grupos fenilo y metilo introducen un fuerte impedimento estérico, por lo que son de elevad...
Policarbonatos (PC)
Policarbonatos (PC)
Poliésteres (PET) <ul><li>Politereftalato de etileno (PET) y politereftalato de butileno (PBT). </li></ul><ul><li>Buena re...
Poliésteres (PET)
Plásticos termofijos <ul><li>Tienen estructura tridimensional, por la formación de enlaces entrecruzados. </li></ul><ul><l...
Plásticos termofijos
Elastómeros <ul><li>Tienen gran elasticidad. </li></ul><ul><li>Están formados por cadenas enrolladas, que se desenredadn a...
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Clase 21 PolíMeros

  1. 1. Polímeros Los materiales conocidos como plásticos son polímeros, es decir substancias formadas por la unión de muchas moléculas pequeñas o monómeros
  2. 2. Polietileno <ul><li>En el caso del polietileno, el monómero es el etileno, H 2 C=CH 2 , y la unidad monomérica [-H 2 C-CH 2 -] </li></ul><ul><li>El polímero es la repetición miles de veces de esta unidad: [-H 2 C-CH 2 -] n </li></ul>
  3. 3. Polietileno
  4. 4. Polímeros termoplásticos y termofijos <ul><li>Termoplásticos: adquieren la propiedad plástica por aplicación del calor, pudiendo darseles forma repetidas veces. Pueden ser reciclados </li></ul><ul><li>Termofijos: permanecen rígidos y si se aumenta la temperatura se queman. No son reciclables. Se producen por una reacción llamada condensación . </li></ul>
  5. 5. Aspectos estructurales: tipos de polímeros <ul><li>De acuerdo a la forma de sus estructuras, los polímeros pueden dividirse en varios tipos: </li></ul><ul><li>Polímeros lineales </li></ul><ul><li>Polímeros ramificados </li></ul><ul><li>Polímeros entrecruzados </li></ul><ul><li>Polímeros reticulados </li></ul>
  6. 6. Polímeros lineales <ul><li>Lo que se conoce como polímeros lineales son en realidad estructuras en zig-zag, debido a los ángulos que forman los átomos de carbono. </li></ul><ul><li>Es el caso del polietileno visto anteriormente. </li></ul>
  7. 7. Polímeros ramificados <ul><li>En la síntesis se suelen producir reacciones que dan origen a la ramificación de la cadena principal </li></ul><ul><li>Dificultan el acercamiento de las cadenas, disminuyendo la densidad y la resistencia mecánica </li></ul><ul><li>El polietileno tiene una variante de baja densidad y otra de alta densidad </li></ul>
  8. 8. Tipos de estructuras
  9. 9. Polímeros entrecruzados <ul><li>Son cadenas unidas lateralmente. El caso más conocido es el de los materiales conocidos como elastómeros . El proceso de vulcanización del caucho consiste en establecer estas uniones mediante el azufre </li></ul>
  10. 10. Polímeros reticulados <ul><li>Los materiales termofijos, como la bakelita, las resinas epoxi, tienen este tipo de estructuras. </li></ul><ul><li>Se forman a partir de moléculas que pueden reaccionar por tres puntos de su estructura, como en el caso del fenol </li></ul>
  11. 11. Homopolímeros y copolímeros <ul><li>En los homopolímeros , la unidad estructural que se repite es la misma, o sea que tiene la fórmula AAAA.... </li></ul><ul><li>En los copolímeros , hay dos o más unidades diferentes, que pueden tener siguientes distribuciones: </li></ul><ul><li>Al azar: AABABABBBA </li></ul><ul><li>Alternados:ABABABABA </li></ul><ul><li>En bloque: AAABBBAAABBB </li></ul><ul><li>De injerto </li></ul>
  12. 12. Homopolímeros y Copolímeros
  13. 13. Cristalinidad <ul><li>La gran complejidad y tamaño de la estructura de un polímero hace difícil que estén ordenados en disposición regular. </li></ul><ul><li>En general son amorfos o tienen un grado de cristalinidad máximo de 95% </li></ul><ul><li>Depende de la velocidad de enfriamiento y de la estructrura del polímero. </li></ul>
  14. 14. Cristalinidad <ul><li>Los aspectos estructurales que dificulten el movimiento constituyen trabas al ordenamiento. </li></ul><ul><li>Normalmente dentro de un polímero existen zonas cristalinas y zonas no cristalinas </li></ul>
  15. 15. Cristalinidad
  16. 16. Cristalinidad
  17. 17. Comportamiento mecánico <ul><li>Como todo material, ante la aplicación de una tensión, puede deformarse en forma plástica o permanente. </li></ul><ul><li>Pueden ser frágiles, plásticos o elásticos (elastómeros) </li></ul>
  18. 18. Curva Tensión - Deformación
  19. 19. Etapas de la deformación
  20. 20. Curva Tensión - Deformación
  21. 21. Efecto del grado de cristalinidad
  22. 22. Efecto de la temperatura
  23. 23. Estructuras monoméricas
  24. 24. Propiedades de termoplásticos 288 133-213 33-38 2100-2300 PTFE 60-104 60-360 21-55 1200-1300 Acetatos celulosicos 54-110 122 76 1110-1190 Acrílico 71-93 320 41 1050-1070 ABS 60-104 21-27 69-83 1080 SAN 107-150 21-117 33-37 900-910 Polipropileno 110 53-298 51-62 1490-1580 PVC 80-120 21-74 20-37 950-960 Polietileno(HD) 82-100 6-17 920-930 Polietileno(LD) Temp. max de uso Resistencia al impacto (J/m) Resistencia a Tension (Mpa) Densidad (kg/m 3 ) Material
  25. 25. Polietileno (PE) <ul><li>Es el polímero lineal más simple y de mayor consumo, por sus buenas propiedades y bajo precio. </li></ul><ul><li>Existe en dos versiones, LDPE y HDPE </li></ul><ul><li>Blando, flexible, resistente a la corrosión, aislante eléctrico </li></ul><ul><li>Uso: contenedores, botellas, vasos, bolsas, aislante </li></ul>
  26. 26. Policloruro de Vinilo (PVC) <ul><li>Sustituye uno de los átomos de hidrógeno con cloro, que al ser electronegativo crea atracciones en cadenas vecinas. </li></ul><ul><li>A su vez, produce repulsiones que reducen la flexibilidad de las mismas. </li></ul><ul><li>El PVC rígido se utiliza para tuberías, canales, aislantes </li></ul><ul><li>Con plastificantes, mejora su flexibilidad y se realizan tapizados de muebles, discos, etc. </li></ul>
  27. 27. Policloruro de Vinilo (PVC)
  28. 28. Policloruro de Vinilo (PVC)
  29. 29. Polipropileno (PP) <ul><li>Sustituye un hidrógeno con metilo, al ser una molécula grande produce una estructura más resistente pero menos flexible </li></ul><ul><li>Pueden variarse sus propiedades en un amplio rango mediante distintos procesos y agregados </li></ul><ul><li>Usos: botellas esterilizables, carcasas de electrodomésticos, paragolpes, etc </li></ul>
  30. 30. Polipropileno (PP)
  31. 31. Polipropileno (PP)
  32. 32. Poliestireno (PS) <ul><li>Tiene un grupo fenilo de gran tamaño, que le da elevada rigidez. Además es transparente y frágil. </li></ul><ul><li>Uso: recubrimiento interior de automóviles, electrodomésticos, juguetes. </li></ul>
  33. 33. Poliestireno (PS)
  34. 34. Poliestireno (PS) 1939: Gabinete de madera 1948: Gabinete fenólico 1970: Gabinete de HIPS 2003: Gabinete de HIPS
  35. 35. Poliacrilonitrilo (PAN) <ul><li>Tiene un grupo nitrilo con gran electronegatividad, que produce repulsiones iónicas, lo cual da rigidez y facilidad para formar fibras. </li></ul><ul><li>Forma copolímeros con estireno (SAN) y butadienos (ABS) </li></ul>
  36. 36. Poliacrilonitrilo (PAN)
  37. 37. Poliacrilonitrilo (PAN)
  38. 38. Poliacrilonitrilo (PAN)
  39. 39. Politetrafluoroetileno (PTFE) (Teflón) <ul><li>Excepcional resistencia al ataque químico, aislante y resistencia a altas temperaturas (Por la presencia del flúor) </li></ul><ul><li>Como el fluor tiene tamaño pequeño, es altamente cristalino y de elevada densidad. </li></ul><ul><li>Aislamientos, recubrimientos antiadherentes. </li></ul>
  40. 40. Politetrafluoroetileno (PTFE) (Teflón)
  41. 41. Politetrafluoroetileno (PTFE) (Teflón)
  42. 42. Poliamidas – Nailons (PA) <ul><li>Tienen una estructura con un gran entrecruzamiento lateral, produciendo un material cristalino, de alto punto de fusión, resistente, tenaz, capaz de absorber agua. </li></ul><ul><li>Uso en fabricación de cojinetes, engranajes, fibras, piezas que trabajen a temperaturas elevadas, etc. </li></ul>
  43. 43. Poliamidas – Nailons (PA)
  44. 44. Policarbonatos (PC) <ul><li>Los grupos fenilo y metilo introducen un fuerte impedimento estérico, por lo que son de elevada rigidez. </li></ul><ul><li>El enlace C-O le da cierta flexibilidad, lo que da resistencia al impacto. </li></ul><ul><li>Son transparentes, aislantes eléctricos. </li></ul><ul><li>Pantallas, cascos de seguridad, lentes, vidrios, CD´s, etc </li></ul>
  45. 45. Policarbonatos (PC)
  46. 46. Policarbonatos (PC)
  47. 47. Poliésteres (PET) <ul><li>Politereftalato de etileno (PET) y politereftalato de butileno (PBT). </li></ul><ul><li>Buena resistencia mecánica, resistente a productos químicos. </li></ul><ul><li>Botellas, vasos, enchufes, conectores </li></ul>
  48. 48. Poliésteres (PET)
  49. 49. Plásticos termofijos <ul><li>Tienen estructura tridimensional, por la formación de enlaces entrecruzados. </li></ul><ul><li>Rígidos, duros, estables térmicamente, densidad pequeña </li></ul><ul><li>Fenólicos : baquelita </li></ul><ul><li>Resinas epoxi </li></ul>
  50. 50. Plásticos termofijos
  51. 51. Elastómeros <ul><li>Tienen gran elasticidad. </li></ul><ul><li>Están formados por cadenas enrolladas, que se desenredadn al aplicar fuerza de tracción. Vuelven a su posición inicial cuando cesa la fuerza. </li></ul>

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