Polímeros

Una especialidad de la Química Orgánica Química de Polímeros: Una especialidad de la Química Orgánica - Química Orgánica - Química de los compuestos del carbono - Química del enlace covalente - Los polímeros - Son moléculas de gran tamaño formadas por la unión de compuestos orgánicos (monómeros) mediante enlaces covalentes. - De todas las especialidades de la Química Orgánica, la principal es la Química de polímeros. Tanto por el número de Químicos Orgánicos que la desarrollan en el mundo como por ser la que exige una formación más específica en Química Orgánica.

- Hasta finales del siglo pasado los Químicos Orgánicos consideraban que las substancias de alto peso molecular que a veces aparecían en sus experimentos eran simplemente el resultado de reacciones fallidas. - Al principio intentaron obtener compuestos similares a las macromoléculas de los organismos vivos generando enlaces análogos entre moléculas. Por ejemplo si las proteínas contienen uniones amida entre aminoácidos, obtuvieron nylon (sustitutos de la seda) con ácidos y aminas sintéticas

Gran parte del caucho usado en. USA es una variedad sintética Gran parte del caucho usado en USA es una variedad sintética obtenida a partir de estireno y butadieno empleando sodio metálico como iniciador. Este caucho se conoce como Buna-S y durante la II Guerra Mundial, se obtuvieron cientos de miles de toneladas de él. -Desde la segunda guerra mundial se han desarrollado cientos de polímeros.

¿Que es un polímero? Es una macromolécula formada por la unión de moléculas de menor tamaño que se conocen como monómeros. n Numero de monómeros

Los oligómeros tienen pesos moleculares inferiores a 1500 y longitudes de cadena inferiores a 50 Å, son solubles y pueden destilarse n 4 -20 OLIGOMEROS

Tipos de polímeros: Homopolímeros Todos los monómeros que los constituyen son iguales . Copolímeros Están formados por 2 o más monómeros diferentes.

Copolímero aleatorio: Está formado por una disposición aleatoria de dos ó más monómeros. Copolímero en bloques: Tiene bloques de monómeros del mismo tipo. Copolímeros de injerto: Poseen una cadena principal de un solo tipo de monómero con ramas de otros monómeros.

Tipos de polímeros: Estructura de la cadena Lineal: Se repite siempre el mismo tipo de unión . Ramificado:Con cadenas laterales unidas a la principal. Entrecruzado:Si se forman enlaces entre cadenas vecinas.

Tipos de polímeros: Ramificados Hay muchos tipos entre los que cabe destacar las estructuras: En árbol o en estrella Dendrímeros: Polímeros con un alto grado de ramificación.

Estructura y propiedades PLASTICOS Plásticos.- Son polímeros que, bajo condiciones apropiadas de presión y temperatura, pueden ser modelados. Al contrario de los elastómeros, los plásticos tienen una rigidez superior y carecen de elasticidad reversible. Termoplásticos.- Se ablandan con el calor y se endurecen enfriándolos. Todos los plásticos son polímeros, pero no todos los polímeros son plásticos. La celulosa es un ejemplo de polímero no plástico

Estructura y propiedades NO PLASTICOS Elastómeros.- Ante una deformación, vuelven a la forma original cuando cesa la fuerza que la provoca. Tienen una estructura entrecruzada débil. Este tipo de estructura es la causa de la memoria del elastómero Los cauchos natural y sintético son los ejemplos más comunes de elastómeros.

Estructura y propiedades ELASTÓMEROS Los polímeros entrecruzados tienen memoria. Las cadenas del polímero pueden enderezarse sometiéndolas a una fuerza, pero una vez que la fuerza cesa, las cadenas vuelven a su posición original y el objeto regresa a su forma original.

Estructura y propiedades ELASTÓMEROS Elastómeros. El caucho es el más importante. El caucho natural es un polímero cuya unidad es el isopreno. Se extrae del látex de la Hevea, y se ha sido utilizado durante siglos. Sin embargo, no fue hasta 1823 cuando el caucho se convirtió en el material que hoy conocemos. En ese año, Charles Goodyear trató con azufre elemental en caliente el caucho natural en un proceso llamado vulcanización, que introduce puentes de azufre entre las cadenas del polímero. El término vulcanización se utiliza para describir el entrecruzamiento de todos los elastómeros.

Termoestable.- No se ablandan con calor. Estructura y propiedades Plásticos Termoestable.- No se ablandan con calor. Termorígidos.- Con calor, forman materiales rígidos que no se ablandan con futuros calentamientos.

PROPIEDADES MECANICAS Resistencia: Tensión Tensión Compresión Flexión Lmax Le Lo Muestra de polímero Muestra de polímero Muestra de polímero Muestra de polímero

Estructura y propiedades PROPIEDADES MECANICAS Resistencia: Tensión Tensión Compresión Flexión Lmax Le Lo Muestra de polímero Deformación por tensión = Elongación

Estructura y propiedades PROPIEDADES MECANICAS Resistencia: Tensión Tensión Compresión Flexión Lmax Le Lo Muestra de polímero Resistencia a la tensión = Tensión necesaria para romper la muestra

Estructura y propiedades PROPIEDADES MECANICAS Resistencia: Tensión Compresión Flexión Muestra de polímero Muestra de polímero Muestra de polímero Muestra de polímero Muestra de polímero Resistencia a la compresión = Compresión necesaria para romper la muestra

Estructura y propiedades PROPIEDADES MECANICAS Resistencia: Tensión Compresión Flexión Muestra Muestra Muestra Muestra Resistencia a la flexión = Flexión necesaria para romper la muestra

Propiedades térmicas Estructura y propiedades Velocidad de enfriamiento y morfología. Enfriamiento lento proporciona una cantidad mayor de cristalización. Un ritmo rápido produce materiales muy amorfos. Temperatura de transición vitrea (Tg) Es aquella a al cual el polímero se endurece como sólido amorfo. Se denomina así porque el sólido amorfo tiene propiedades similares al vidrio.

Propiedades térmicas Estructura y propiedades Líquido Estado de goma Estado vítreo En un material amorfo, a la Tg, hay un cambio en la pendiente de la curva del volumen específico frente a la temperatura En el enfriamiento de un material cristalino hay un cambio brusco en el volumen al pasar por el punto de fusión Estado cristalino

Propiedades térmicas Estructura y propiedades Temperatura de transición vitrea (Tg) Al descender la temperatura por debajo de la de su Tg, el polímero se hace cada vez más quebradizo. Si la temperatura aumenta por encima de Tg, el polímero adopta una aspecto de goma. En general: Polímeros rígidos.- valores de Tg muy por encima de la temperatura ambiente Elastómeros .- valores de Tg, muy por debajo de la temperatura ambiente.

OTRAS Estructura y propiedades Propiedades Opticas .- Indices de refracción, coloración, transmisión etc. Propiedades eléctricas.- Conductividad, aislantes Propiedades Acústicas.- Aislamientos