El documento describe las propiedades y usos de varios tipos comunes de polímeros. Explica que los polímeros están formados por la repetición de unidades monoméricas pequeñas. Se dividen en termoplásticos y termofijos. Los más comunes son el polietileno, el PVC, el polipropileno, el poliestireno, el nylon y el teflón. Cada uno tiene propiedades estructurales y aplicaciones únicas dependiendo de sus grupos funcionales y estructura molecular.

1. Polímeros Los materiales conocidos comúnmente como plásticos son polímeros, es decir substancias formadas por la unión de muchas moléculas pequeñas o monómeros

2. Polietileno En el caso del polietileno, el monómero es el etileno, H 2 C=CH 2 , y la unidad monomérica [-H 2 C-CH 2 -] El polímero es la repetición miles de veces de esta unidad: [-H 2 C-CH 2 -] n

3. Polietileno

4. Polímeros termoplásticos y termofijos Termofijos: permanecen rígidos y si se aumenta la temperatura se queman. No son reciclables. Se producen por una reacción llamada condensación .

5. Polímeros termoplásticos y termofijos Termoplásticos: adquieren la propiedad plástica por aplicación del calor, pudiendo dárseles forma repetidas veces. Pueden ser reciclados

6. Aspectos estructurales: tipos de polímeros De acuerdo a la forma de sus estructuras, los polímeros pueden dividirse en varios tipos:

7. Polímeros lineales Lo que se conoce como polímeros lineales son en realidad estructuras en zig-zag, debido a los ángulos que forman los átomos de carbono. Es el caso del polietileno visto anteriormente.

8. Polímeros ramificados En la síntesis se suelen producir reacciones que dan origen a la ramificación de la cadena principal Dificultan el acercamiento de las cadenas, disminuyendo la densidad y la resistencia mecánica El polietileno tiene una variante de baja densidad y otra de alta densidad

9. Tipos de estructuras

10. Polímeros entrecruzados 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

11. Polímeros reticulados Los materiales termofijos, como la bakelita, las resinas epoxi, tienen este tipo de estructuras. Se forman a partir de moléculas que pueden reaccionar por tres puntos de su estructura, como en el caso del fenol

12. Homopolímeros y copolímeros En los homopolímeros , la unidad estructural que se repite es la misma, o sea que tiene la fórmula AAAA.... En los copolímeros , hay dos o más unidades diferentes, que pueden tener siguientes distribuciones: Al azar: AABABABBBA Alternados:ABABABABA En bloque: AAABBBAAABBB De injerto

13. Homopolímeros y Copolímeros

14. Cristalinidad La gran complejidad y tamaño de la estructura de un polímero hace difícil que estén ordenados en disposición regular. En general son amorfos o tienen un grado de cristalinidad máximo de 95% Depende de la velocidad de enfriamiento y de la estructrura del polímero.

15. Cristalinidad Los aspectos estructurales que dificulten el movimiento constituyen trabas al ordenamiento. Normalmente dentro de un polímero existen zonas cristalinas y zonas no cristalinas

16. Cristalinidad

17. Cristalinidad

18. Comportamiento mecánico Como todo material, ante la aplicación de una tensión, puede deformarse en forma plástica o permanente. Pueden ser frágiles, plásticos o elásticos (elastómeros)

19. Curva Tensión - Deformación

20. Etapas de la deformación

21. Curva Tensión - Deformación

22. Efecto del grado de cristalinidad

23. Efecto de la temperatura

24. Estructuras monoméricas

25. Propiedades de termoplásticos Material Densidad (kg/m 3 ) Resistencia a Tension (Mpa) Resistencia al impacto (J/m) Temp. max de uso Polietileno(LD) 920-930 6-17 82-100 Polietileno(HD) 950-960 20-37 21-74 80-120 PVC 1490-1580 51-62 53-298 110 Polipropileno 900-910 33-37 21-117 107-150 SAN 1080 69-83 21-27 60-104 ABS 1050-1070 41 320 71-93 Acrílico 1110-1190 76 122 54-110 Acetatos celulosicos 1200-1300 21-55 60-360 60-104 PTFE 2100-2300 33-38 133-213 288

26. Polietileno (PE) Es el polímero lineal más simple y de mayor consumo, por sus buenas propiedades y bajo precio. Existe en dos versiones, LDPE y HDPE Blando, flexible, resistente a la corrosión, aislante eléctrico Uso: contenedores, botellas, vasos, bolsas, aislante

27. Policloruro de Vinilo (PVC) Sustituye uno de los átomos de hidrógeno con cloro, que al ser electronegativo crea atracciones en cadenas vecinas. A su vez, produce repulsiones que reducen la flexibilidad de las mismas. El PVC rígido se utiliza para tuberías, canales, aislantes Con plastificantes, mejora su flexibilidad y se realizan tapizados de muebles, discos, etc.

28. Policloruro de Vinilo (PVC)

29. Policloruro de Vinilo (PVC)

30. Polipropileno (PP) Sustituye un hidrógeno con metilo, al ser una molécula grande produce una estructura más resistente pero menos flexible Pueden variarse sus propiedades en un amplio rango mediante distintos procesos y agregados Usos: botellas esterilizables, carcasas de electrodomésticos, paragolpes, etc

31. Polipropileno (PP)

32. Polipropileno (PP)

33. Poliestireno (PS) Tiene un grupo fenilo de gran tamaño, que le da elevada rigidez. Además es transparente y frágil. Uso: recubrimiento interior de automóviles, electrodomésticos, juguetes.

34. Poliestireno (PS)

35. Poliestireno (PS) 1939: Gabinete de madera 1948: Gabinete fenólico 1970: Gabinete de HIPS 2003: Gabinete de HIPS

36. Poliacrilonitrilo (PAN) Tiene un grupo nitrilo con gran electronegatividad, que produce repulsiones iónicas, lo cual da rigidez y facilidad para formar fibras. Forma copolímeros con estireno (SAN) y butadienos (ABS)

37. Poliacrilonitrilo (PAN)

38. Poliacrilonitrilo (PAN)

39. Poliacrilonitrilo (PAN)

40. Politetrafluoroetileno (PTFE) (Teflón) Excepcional resistencia al ataque químico, aislante y resistencia a altas temperaturas (Por la presencia del flúor) Como el fluor tiene tamaño pequeño, es altamente cristalino y de elevada densidad. Aislamientos, recubrimientos antiadherentes.

41. Politetrafluoroetileno (PTFE) (Teflón)

42. Politetrafluoroetileno (PTFE) (Teflón)

43. Poliamidas – Nailons (PA) Tienen una estructura con un gran entrecruzamiento lateral, produciendo un material cristalino, de alto punto de fusión, resistente, tenaz, capaz de absorber agua. Uso en fabricación de cojinetes, engranajes, fibras, piezas que trabajen a temperaturas elevadas, etc.

44. Poliamidas – Nailons (PA)

45. Policarbonatos (PC) Los grupos fenilo y metilo introducen un fuerte impedimento estérico, por lo que son de elevada rigidez. El enlace C-O le da cierta flexibilidad, lo que da resistencia al impacto. Son transparentes, aislantes eléctricos. Pantallas, cascos de seguridad, lentes, vidrios, CD´s, etc

46. Policarbonatos (PC)

47. Policarbonatos (PC)

48. Poliésteres (PET) Politereftalato de etileno (PET) y politereftalato de butileno (PBT). Buena resistencia mecánica, resistente a productos químicos. Botellas, vasos, enchufes, conectores

49. Poliésteres (PET)

50. Plásticos termofijos Tienen estructura tridimensional, por la formación de enlaces entrecruzados. Rígidos, duros, estables térmicamente, densidad pequeña Fenólicos : baquelita Resinas epoxi

51. Plásticos termofijos

52. Elastómeros Tienen gran elasticidad. Están formados por cadenas enrolladas, que se desenredadn al aplicar fuerza de tracción. Vuelven a su posición inicial cuando cesa la fuerza.