Este documento describe las propiedades físico-mecánicas de los polímeros. Los polímeros son moléculas gigantes formadas por la unión de miles de moléculas pequeñas llamadas monómeros. Algunas propiedades clave son la dureza, ductilidad, maleabilidad y densidad. Los polímeros pueden ser rígidos o flexibles, y muchos son maleables cuando se calientan. La mayoría de polímeros tienen una densidad entre 0,9 y 1,3 g/cm3.

1. Propiedades físico
mecánicas de los
polímeros

2. Integrantes
Juan Valentín Gaytán de la Riva
Lizbet Monserrath Rodríguez Carrillo
Cinthya Lizbeth Pérez Villanueva
José Luis Mata López
José Alberto Hernández Ríos

3. ¿Qué es un polímero?
La materia esta formada por moléculas que
pueden ser de tamaño normal o moléculas
gigantes llamadas polímeros.
Los polímeros se producen por la unión de
cientos de miles de moléculas pequeñas
denominadas monómeros que forman enormes
cadenas de las formas más diversas. Algunas
parecen fideos, otras tienen ramificaciones.
algunas más se asemejan a las escaleras de
mano y otras son como redes tridimensionales.
Existen polímeros naturales de gran
significación comercial como el algodón,
formado por fibras de celulosas.

4. La celulosa se encuentra en la madera y en los tallos de muchas
plantas, y se emplean para hacer telas y papel. La seda es otro polímero
natural muy apreciado y es una poliamida semejante al nylon.
La lana, proteína del pelo de las ovejas, es otro ejemplo. El hule de los
árboles de hevea y de los arbustos de Guayule, son también polímeros
naturales importantes.
Sin embargo, la mayor parte de los polímeros que usamos en nuestra
vida diaria son materiales sintéticos con propiedades y aplicaciones
variadas.

5. Lo que distingue a los polímeros de los materiales constituídos por
moléculas de tamaño normal son sus propiedades mecánicas. En
general, los polímeros tienen una excelente resistencia mecánica
debido a que las grandes cadenas poliméricas se atraen. Las fuerzas
de atracción intermoleculares dependen de la composición química
del polímero y pueden ser de varias clases.

6. PROPIEDADES
FISICOMECANICAS

7. Dureza
un polímero puede ser rígido o flexible. El primer
tipo suelen ser resistentes y casi no sufren
deformaciones, pero al no ser duros, se quiebran
con facilidad; el segundo tipo, por el contrario,
aguantan bastante bien la deformación y no se
rompe tan fácilmente como los rígidos.

8. Ductilidad
• La ductilidad es una propiedad que presentan algunos materiales, como las
aleaciones metálicas o materiales asfálticos, los cuales bajo la acción de una
fuerza, pueden deformarse sosteniblemente sin romperse, permitiendo
obtener alambres o hilos de dicho material. A los materiales que presentan
esta propiedad se les denomina dúctiles. Los materiales no dúctiles se
clasifican de frágiles. Aunque los materiales dúctiles también pueden llegar
a romperse bajo el esfuerzo adecuado, esta rotura sólo se produce tras
producirse grandes deformaciones.

9. Maleabilidad
• La maleabilidad es la propiedad de la materia, que junto a la ductilidad
presentan los cuerpos al ser elaborados por deformación. Se diferencia de
aquella en que mientras la ductilidad se refiere a la obtención de hilos, la
maleabilidad permite la obtención de delgadas láminas de material sin que
éste se rompa. Es una cualidad que se encuentra opuesta a la ductilidad
puesto que en la mayoría de los casos no se encuentran ambas cualidades
en un mismo material.

10. Debido a que la maleabilidad es la propiedad de un material blando
de adquirir una deformación acuosa mediante una descompresión sin
romperse todos los plásticos y la mayoría de las gomas y fibras que
utilizamos en nuestra vida diaria o que son empleados por la industria
para la fabricación de diferentes productos (bolsas, embaces,
componentes de electrodomésticos, componentes de automoción y
aeronáutica, utensilios diversos, mobiliario, etc.) son polímeros
sintéticos y como la gran mayoría de estos polímeros son maleables
al calentarse.

11. DENSIDAD
• La densidad (simbolizada con la letra griega rho: ρ) es la masa (m) por
unidad de volumen (V). La unidad del SI para la densidad es kilogramos por
metro cúbico, si bien habitualmente se expresa en gramos por centímetro
cúbico.
•
𝑝=
𝑚
𝑣

12. • La densidad relativa se define como la relación entre las masas de un
volumen determinado de material y de un volumen equivalente de agua a 23
ºC (densidad del agua 1 g / cm3). El resultado es adimensional, es decir, sin
unidades.
•𝑝
𝑟𝑒𝑙𝑎. =
𝑝
𝑝ℎ20

13. •
•
La densidad aparente es el cociente entre la masa de un determinado material
sólido (ya sea granulado, polvo, espumado) por unidad de volumen. Es decir cuanto
ocupará dicho material considerando el volumen real debido a su morfología. Es
útil para el diseño de tolvas y tanques de almacenaje y fines de logística (diseño de
galpones para estiba de material, containers, etc.).
Gran parte de los polímeros tienen una densidad entre 0,9 y 1,3 los fluoroplásticos
tienen en general una densidad alrededor de 2.

14. Medición de densidad:
• La densidad puede obtenerse de forma indirecta y de forma directa. Para la
obtención indirecta de la densidad, se miden la masa y el volumen por
separado y posteriormente se calcula la densidad. La masa se mide
habitualmente con una balanza, mientras que el volumen puede medirse
determinando la forma del objeto y midiendo las dimensiones apropiadas o
mediante el desplazamiento de un líquido, entre otros métodos.
• Instrumentos utilizados para medición de la densidad en sólidos:

15. Picnómetros
Balanza hidrostática
Balanza hidrostática electrónica

16. Ejemplo de un polímero ductil:

17. CONDUCTIVIDAD ELECTRICA
Las propiedades eléctricas de los polímeros industriales están determinadas
principalmente, por la naturaleza química del material (enlaces covalentes de
mayor o menor polaridad) y son poco sensibles a la microestructura cristalina
o amorfa del material, que afecta mucho más a las propiedades mecánicas. Su
estudio se acomete mediante ensayos de comportamiento en campos
eléctricos de distinta intensidad y frecuencia. Seguidamente se analizan las
características eléctricas de estos materiales.

18. •
•
Los polímeros industriales en general son malos conductores eléctricos, por lo
que se emplean masivamente en la industria eléctrica y electrónica como
materiales aislantes.
como el PVC y los PE, se utilizan en la fabricación de cables eléctricos, casi
todas las carcasas de los equipos electrónicos se construyen en termoplásticos
de magníficas propiedades mecánicas, además de eléctricas y de gran duración
y resistencia al medio ambiente, como son, por ejemplo, las resinas ABS.

19. Propiedades Térmicas
En el área de las propiedades térmicas se pueden
mencionar: la cristanilidad que se refiere al
ordenamiento de las cadenas del polímero que
contrario a lo que se piensa le imparte a la resina
opacidad debido a que las moléculas presentan
mayor empaquetamiento y por lo tanto impiden el
paso de la luz por medio de ellas, es decir, que
entre más cristalino sea un polímero menos
transparencia. La cristanilidad le imparte al
material alta rigidez y temperaturas de fusión
elevadas, entre otras propiedades.

20. Conductividad térmica
Es la cantidad de calor Q, pasando durante el
tiempo t a través de una plancha de una
sustancia con área a y diferencia de
temperaturas ΔT por un espesor b (medido
normal en la dirección del flujo de calor, puede
definirse como:

22. Donde K es una constante
conocida como conductividad
térmica, la cual puede
considerarse
como
la
cantidad de calor pasando a
través de una unidad de área
de una sustancia cuando el
gradiente de temperatura AT
(medido a través de la unidad
de espesor, en la dirección del
flujo de calor) es unidad.

23. La conductividad térmica es expresada en
W/Km - también cal/g ºC. El valor varía
ligeramente con la temperatura.
Los polímeros orgánicos son relativamente
pobres conductores del calor, y unos
cuantos de ellos pueden expandirse a
espumas sólidas o estructuras celulares, en
las que la conductividad térmica disminuye
hasta un valor muy bajo.