polimeros

June 5, 2019 | Author: Juan Jose Lopez Flores | Category: Polymers, Intermolecular Force, Plastic, Chemical Polarity, Macromolecules
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descripción de los polímeros...

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Química de los polímeros

Clasificación según su origen: polímeros naturales y sintéticos A. Polímeros naturales. Corresponden a los polímeros que forman parte de los seres vivos, como plantas y animales. Algunos ejemplos son: almidón,caucho natural, proteínas y ácidos nucleicos.

B. Polímeros sintéticos o artificiales. Son aquellos polímeros sintetiados a trav!s de procesos químicos en la"oratorios o en industrias a partir de materias primas #unidades monom!ricas$ específicas. Algunos ejemplos son el caucho vulcaniado, el polietileno y el poli!ster. %ntre los polímeros naturales y sint!ticos no hay grandes diferencias estructurales& am"os están formados por monómeros que se repiten a lo largo de toda la cadena polim!rica.

Clasificación según su origen: polímeros naturales y sintéticos A. Polímeros naturales. Corresponden a los polímeros que forman parte de los seres vivos, como plantas y animales. Algunos ejemplos son: almidón,caucho natural, proteínas y ácidos nucleicos.

B. Polímeros sintéticos o artificiales. Son aquellos polímeros sintetiados a trav!s de procesos químicos en la"oratorios o en industrias a partir de materias primas #unidades monom!ricas$ específicas. Algunos ejemplos son el caucho vulcaniado, el polietileno y el poli!ster. %ntre los polímeros naturales y sint!ticos no hay grandes diferencias estructurales& am"os están formados por monómeros que se repiten a lo largo de toda la cadena polim!rica.

Clasifcación de los polímeros Clasifcación de los polímeros según la estructura de sus cadenas: lineales y ramifcadas Cuando los monómeros se unen, pueden ormarse largas cadenas de dierentes dierentes ormas y estructuras, generándose polímeros lineales y ramifcados.

Clasificación homopolímeros

según

la

composición y

de

sus

cadenas: copolímeros

'anto los polímeros naturales como los sint!ticos están estructuralmente formados por cadenas car"onadas en las que pueden repetirse monómeros iguales o diferentes. (e acuerdo con el tipo de monómeros que constituyen la cadena, los polímeros se clasifican en: homopolímeros y copolímeros.

A. Homopolímeros. Son macromol!culas formadas por la repetición de unidades monom!ricas id!nticas. )a celulosa y el caucho son homopolímeros naturales& el polietileno y el *+C son homopolímeros sint!ticos.

B. Copolímeros. Son macromol!culas originadas por dos o más unidades monom!ricas distintas. )a seda es un copolímero natural y la "aquelita, uno sint!tico. )os copolímeros más comunes están formados por dos monómeros diferentes que pueden generar cuatro com"inaciones distintas.

Resultados esperados 1.  

eme!an"as: am"os polímeros contienen átomos de car"ono en su cadena principal y son polímeros de adición. #iferencia: el sarán tiene cloro en su estructura y es un copolímero de cloruro de vinilidieno con cloruro de vinilo& en tanto, el polipropileno es un homopolímero.

$.  

ar%n: copolímero alternado. Polipropileno: homopolímero.

&. 

ar%n: cloruro de vinilidieno #, dicloro eteno$ y cloruro de vinilo #cloro eteno$.



Polipropileno: propileno #propeno$.

Historia de los polímeros sintéticos )a historia de los polímeros sint!ticos es larga. *or mucho tiempo solo se usaron polímeros naturales, como la celulosa, en la fa"ricación de papel, o algodón, en la confección de prendas de vestir. Sin em"argo, con el paso del tiempo, el o"jetivo fue imitar y sintetiar estos polímeros naturales. -oy día ni siquiera nos podríamos imaginar un mundo sin ellos: ropa que no se arruga, recu"rimientos sint!ticos en "aos y cocinas, partes de aparatos electrodom!sticos y un sin n/mero de otras cosas.

'l norteamericano Charles (oodyear )1*++,1*-+ me"cló accidentalmente 'n una estufa caliente a"ufre y caucho/ o0teniendo así un material ue no se fundía ni se ponía pega!oso al calentarlo/ y tampoco se ue0ra0a cuando se le sometía a 0a!as temperaturas. Bauti"ó a este nue2o material con el nom0re de caucho 2ulcani"ado. 'l proceso se llama 2ulcani"ación. 'n él/ el a"ufre pro2oca el entrecru"amiento de las cadenas del polímero/ a tra2és de reacciones ue se producen entre algunos de los do0les enlaces C3C.

 Aspectos a considerar: 

En general, los polímeros tienen una e0celente resistencia mecánica de"ido a que las grandes cadenas polim!ricas se atraen. )as fueras de atracción intermoleculares dependen de la composición química del polímero y pueden ser de varias clases.



Se define grado de polimeriación al n/mero de veces que se repite el monómero para formar la macromol!cula, en valor promedio.



Si el grado de polimeriación es muy "ajos → se o"tienen líquidos a temperatura am"iente #aceites sint!ticos y ceras$



Si el grado de polimeriación es superior → el producto será normalmente un sólido a temperatura am"iente, aumentando progresivamente su temperatura de fusión, hasta llegar a tamaos donde este valor se esta"ilia y es característico de cada polímero

Polímeros y 4uer"as intermoleculares:  



1o todas las propiedades de los polímeros se derivan de la fuera de estos enlaces primarios )as fueras de atracción intermoleculares, mucho más d!"iles, pero reversi"les justifican la mayor parte de las propiedades de los polímeros. Al calentar el material estos enlaces se de"ilitan permitiendo a las mol!culas desliarse unas so"re otras dando lugar a fenómenos de flujo en fundido

Tipo de unión

Van der Waals en CH4 "ipolos permanentes

Kcal / mol

!4

#a$

%uente de &idrógeno

$ a '

(ónicos

mayores a '))

Algunas fuer"as intermoleculares: 

4uer"a de 5ander 6aals: 4uer"a intermolecular muy dé0il ue se efectúa entre moléculas apolares. #e0ido a estas fuer"as dé0iles los gases se pueden licuar/ es decir pasar al estado líuido. '!emplos: 7 $ y CH8



Atracción dipolo 9 dipolo: as fuer"as de atracción dipolar operan entre $ o m%s moléculas polares. Así/ la asociación se esta0lece entre el e;tremo positi2o )polo < = de una molécula y el e;tremo negati2o )polo < , de otra.



Atracción >ón 9 dipolo: os iones de una sustancia pueden interactuar con los polos de las moléculas co2alentes polares. Así/ el polo negati2o de una molécula atrae al >on positi2o y el polo positi2o interactúa con el >on negati2o: las partes de cada molécula se unen por fuer"as de atracción de cargas opuestas.



'nlace puente de hidrógeno: 's un enlace intermolecular )entre moléculas ue se origina entre un %tomo de hidrógeno y %tomos de alta electronegati2idad con peue?o 2olumen atómico como el flúor/ o;ígeno o

P7@'7 >DED>C7: Aunque ciertos productos sintéticos ocasionan algunos problemas, como por eemplo su eliminación residual, por otra parte, !an meorado tanto la calidad de "ida del ser !umano, que actualmente son insustituibles. #or esta ra$ón, es importante saber de dónde pro"ienen, cómo se sinteti$an y cuáles son sus propiedades.

Clasifcación de los polímeros sint+ticos según el tipo de síntesis: Como ya !emos mencionado, los polímeros son macromoléculas que se orman a partir de la unión de monómeros. %l proceso por el que se unen los monómeros se llama polimeri$ación. &a polimeri$ación puede ser por adición o por condensación,

Polimeri"ación por adición:



%l polímero se sintetia por adición de un monómero insaturado a una cadena en crecimiento. %n este tipo de polimeriación no se generan productos secundarios.



%l monómero será una mol!cula con do"le enlace C23 o con anillo aromático esta"le químicamente, normalmente es gas o líquido volátil a temperatura am"iente.

-.01R-2 %-R 3"(C(5 %olimeri6ación catiónica: 7ormación del polipropileno %n '()*, +iulio atta, siguiendo la línea de trabao de -arl iegler, logró obtener polipropileno de estructura muy regular, denominado isotáctico /polímero que tiene todos los grupos metilo del mismo lado del esqueleto !idrocarbonado0.

'l polipropileno es una sustancia parecida al caucho. e emplea para fa0ricar recipientes para microondas y alfom0ras artificiales.

Aplicaciones comerciales de algunos polímeros de adición

%olimeri6ación por condensación: 1e orman por un mecanismo de reacción en etapas, es decir, a dierencia de la polimeri$ación por adición, la polimeri$ación por condensación no depende de la reacción que la precede2 el polímero se orma porque las unidades monoméricas que inter"ienen son principalmente3 diácidos carbo4ílicos, diaminas y dialco!oles. Además, en este tipo de reacciones, por cada nue"o enlace que se orma entre los monómeros, se libera una molécula peque5a, generalmente de agua. Algunos polímeros sinteti$ados por este método son3 poliamidas, Poliamidas.  4i"ra sint!tica que tiene la propiedad de formar poliésteres, siliconas y resinas. hilos que se estiran "astante sin romperse. Se pueden usar para hilar y hacer tejidos. 5na de las poliamidas más conocidas es el nailon.

Poliésteres.  Se sintetian de manera similar a las poliamidas, condensando un ácido con un alcohol. *or ejemplo, en la formación del polímero llamado polietilentereftalato #*%'$ reacciona el ácido tereftálico #ácido ,67"enodioico$ con el etilenglicol #,87etanodiol$, en presencia de un cataliador o "ien por efecto de la presión o del calor. %l *%' fue patentado en 96 por ohn ;hinfield y ames (ic$ y unidos a grupos metilo #7C-$. *resentan propiedades físicas similares a las de las resinas y al caucho, pero son más esta"les frente al calor y a la o0idación. )as siliconas son muy poco reactivas, y por esta raón se emplean en el campo de la medicina, por ejemplo, en la fa"ricación de coraones artificiales e implantes cosm!ticos.

esinas. )a "aquelita fue la primera resina sintetiada por el químico estadounidense de origen "elga )eo ?ae 8 y -8>, y este proceso no tarda más de [email protected] días.



)os polímeros o0oB"iodegrada"les contienen un aditivo que permite acelerar su proceso de descomposición, hasta convertirlos en agua, C> 8 y humus. %ste proceso de degradación puede demorar D meses.

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