POLIMEROS SINTETICOS
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


Identificar las etapas de una
polimerización
Reconocer las estructuras de los
polímeros y las propiedades físicas de
materiales poliméricos
Comprender el proceso de vulcanización
Comprender que los polímeros pueden
agruparse según sus propiedades físicas
en: plásticos, resinas, cauchos y fibras.
POLIMEROS SINTETICOS

Son macromoléculas creadas por el
hombre mediante reacciones orgánicas
de polimerización a partir de moléculas
simples, los monómeros. La estructura
obtenida es de gran tamaño y sus
propiedades son muy diferentes a la
molécula inicial.
ESTRUCTURA MOLECULAR
DE LOS POLIMEROS
De acuerdo al tipo de monómero que forman la
cadena del polímero, estos se clasifican en:
 HOMOPOLIMEROS: Son macromoléculas que
están formadas por un solo tipo de monómero.
Ej: polietileno y el PVC y los homopolímeros
naturales como la celulosa y el caucho. Su
estructura general es:
nM
( - M-M-M-M-M-)n

ESTRUCTURA MOLECULAR
DE LOS POLIMEROS

COPOLIMEROS : Se forman por la unión de
dos o más unidades monoméricas diferentes.
Ej: se encuentran los copolímeros sintéticos,
como el dracón.
Estructura general:
nM+mC
(-M-C-C-M-C-C) n
De acuerdo a la secuencia de los,
copolímeros se dividen en:
Copolímeros Alternados
Los monómeros se agrupan en forma
alternadas.
ΟΟΟΟΟΟΟΟΟΟ
Copolímeros Azar
Los monómeros se agrupan en forma
azarosa.
ΟΟΟΟΟΟΟΟΟΟΟΟΟΟΟΟΟ
Copolímeros en Bloque
Los monómeros se agrupan en forma alternadas. (2
monómeros de un tipo y 3 de otro)
ΟΟΟΟΟΟΟΟΟΟ
Copolímeros Injertado
Se parte de una cadena lineal formada por un
monómero y se agregan ramificaciones
ΟΟΟΟΟΟΟΟΟΟΟΟΟΟΟΟΟ
Ο
Ο
Ο
Ο
Ο
Ο
Ο
Ο
DISPOSICÍON ESPACIAL
DE LOS POLIMEROS


Según su estructura molecular los polímeros
pueden ser:
Lineales
Se forman cuando los monómeros que lo origina tiene 2
centros de ataque, de modo que la polimerización
ocurre unidireccionalmente y en ambos sentidos.


Ramificados
Se forman cuando el monómeros que lo origina tiene 3 o más
centros de ataque, de modo que el crecimiento del polímero
ocurre en las tres dimensiones del espacio.
LOS PLASTICO :PROPIEDADES Y
APLICACIONES


Para construir un objeto importa la
capacidad de elongación y su
resistencia a la flexión, dureza y
ductilidad tienen poca importancia.
Las características anteriores se
conocen como propiedades mecánicas.
RESISTENCIA A LA
COMPRENSION


Es la medida que se necesita para romper un polímero,
es decir, la capacidad que tienen de soportar una
tensión sobre ellos sin modificar su estructura o de no
estirarse con facilidad.
Tipos de resistencias, por ejemplo la tensil, difícil de
estirar( fab. de cordeles), resistencia al impacto si el
polímero resiste al ser golpeado por un metal y tiene
resistencia a la flexión si permite ser doblado sin
inconvenientes y por último si puede recuperar su
estructura después de estar sometido a la torsión o de
ser estrujado, se dice que tiene resistencia a la torsión.
DUREZA

Según la dureza se clasifican en rígidos,
cuando tienden a ser resistentes,
prácticamente no se deforman y se
quiebran con facilidad y flexibles,
cuando soportan la deformación y no se
rompen con facilidad
ELONGACION

Capacidad de un polímero de estirarse
sin romperse. Los polímeros llamados
elastómeros se pueden estirar hasta en
un 1.000% recuperando su forma y
tamaño inicial.
PLASTICOS

Es todo material que se deforma
cuando se aplican fuerzas
relativamente débiles sobre él, a
temperaturas moderadas. Los
plásticos pueden ser moldados en
algunas de las fases de su
elaboración. Según su capacidad
para fundirse se pueden dividir en:
TERMOPLASTICOS


Son materiales rígidos que pueden
fundirse y moldearse muchas veces
por acción del calor, recuperando
sus propiedades originales al
volverse a enfriar. Son reciclables.
Por ej: polietileno y poliestireno.
Característico de polímeros
lineales y ramificados.
TERMOESTABLES


Son materiales rígidos, frágiles y con alguna
resistencia térmica. No pueden volver a
moldearse por acción del calor, ya que la
solidificación tras el calentamiento inicial,
origina sólidos más rígidos que los iniciales. No
son reciclables. Por ej: polivinilos y caucho
natural y sintético.
Característico de los llamados polímeros
entrecruzados.
SEGÚN SUS PROPIEDADES O POR SUS USOS
LOS POLIMEROS SE PUEDEN CLASIFICAR EN
GRUPOS TALES COMO




PLASTICOS
Son polímeros que pueden fundirse y
moldearse varias veces sin que cambie y
sin experimentar descomposición. Por
ej: polietileno y poliestireno
La materia prima de estos plásticos es el
etileno
H2 C ═ C H2
POLIETILENO - POLIESTIRENO


Polietileno
Se obtiene por la polimerización por adición, es un
polímero de cristalinidad baja que contiene de 100 a
1.000 u de monómeros, material traslúcido y resistente
frente al ataque de los productos químicos, propiedad
que lo hace muy adecuado para la fabricación de
envases, implemento de escritorio, juguetes y bolsas
para compras.
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

Poliestireno
En la molécula de etileno se remplaza uno de los átomos
de H por un anillo de benceno (fenilo)
El estireno se polimeriza por adición para obtener el
poliestireno, polímero inalterable a la humedad y
aislante de la corriente eléctrica y en forma de espuma
se utiliza para fabricar embalajes y aislamiento y en su
forma transparente, se emplea en la fabricación de
lentes.
RESINAS: TERMOESTABLE

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
Sufren transformación qca cuando se funden, convirtiéndose en un
sólido que al volverse a fundir, se descompone. Ej. PVC, la baquelita, el
plexiglás y las resinas de melanina.
PVC
Polímero de adición resulta de la polimerización del cloruro de vinilo,
tiene buena resistencia a la electricidad y a la llama; están rígido que
se utiliza en la fabricación de cañerías.
H H
H H H H
l l
l
l l l
nC=C → ….. C- (- C-C-)-C-…
l l
l
l l l
HH
H H H H


Baquelita
Resulta de la rx entre el formaldehído y el fenol,
polímero duro y quebradizo, se utiliza en algunos
mangos de herramientas eléctricas, enchufes.


Plexiglás
Se sintetiza a través de la
polimerización del metacrilato de
metilo. Material transparente con
excelentes propiedades ópticas, por lo
que su uso es muy variado, desde lentes
de contactos hasta láminas
transparentes para ventanas.
RESINAS DE MELANINA

Se obtienen por la polimerización de la
melanina y por el formaldehído; se endurece
por prensado y se mezcla con otras sustancias
como fibras textiles y colorantes, dando origen
a una amplia variedad de materiales, por ej: en
la fabricación de utensilios domésticos y
recubrimientos para cocinas y baños.
FIBRAS: POLIMEROS HILADOS

Las fibras son polímeros que tienen la
propiedad de formar hilos que se estiran
bastante sin romperse y pueden usarse
para hilar y hacer tejidos con los que se
confeccionan diversas prendas de vestir.
En este grupo entran las fibras
naturales, como la seda, lana o el
algodón y fibras artificiales, como las
poliamidas y poliésteres.
NYLON
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Es una poliamidas, que se obtiene por condensación (polimerización de
un ácido dicarboxílico y una diamina.
Se emplea en la elaboración de fibras muy resistentes a la tracción.
O
O
║
║
HO-C-(CH2)6-C-OH + H2N- (CH2)6- NH2
O
O
O
║
║
║
... C – ( CH2)6 – C – HN – (CH2)6 – NH – C – HN - (CH2)6 – NH …..
CAUCHOS

Cotidianamente llamados gomas,
cuya principal característica es su
elasticidad, esta propiedad se
explica porque la estructura de
estos polímeros, son moléculas
largas y flexibles, que tienden a
enrollarse de forma desordenada,
pero que se desenrollan al someter
el material a una tensión.
CAUCHO NATURAL


Polímero del isopreno o polisopreno, que se extraía de la
savia o látex de ciertos árboles tropicales nativos de
sudamérica.
Para obtener el látex, se hace incisiones en la corteza
del tronco y se deja drenar; el líquido así obtenido se
lava y se comprime en placas o bloques, obteniéndose el
caucho bruto. Este es un material pegajoso, blando en
caliente y duro y fácil de quebrar en frío.
CAUCHO SINTETICO
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
Fue en 1840 Charles Goodyear mezcló
accidentalmente S y caucho en una estufa
caliente y obtuvo un material que no fundía ni
se ponía pegajoso al calentarlo, tampoco se
quebraba cuando se le sometía a baja
temperatura; bautizando este nuevo material
como caucho vulcanizado.
El S une las diferentes cadenas del polímero
hasta que todas ellas queden unidas formando
una sola molécula.


También en este grupo de cauchos se
destaca el poliuretano, el cual se
prepara a partir de alcoholes con
isocianatos (O ═ C ═ N – R )
La aplicación más conocida de los
poliuretanos es en la fabricación de
espuma para rellenar almohadas y para
cubrir la base de zapatillas deportivas.
PROCESO DE
VULCANIZACION
PROPIEDADES DE
POLIMEROS POR DENTRO
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

Enredo de cadena
Los polímeros son moléculas lineales, flexibles
porque pueden rotar a través de los enlaces
simple C-C , por lo cual se doblan formando un
gran ovillo enredado.
Al fundir un polímero termoplástico, las
cadenas se deslizan una sobre otras, de tal
manera que al estirar un polímero desde su
extremo, este se deslizaría como lo hace un
tallarín en un plato lleno. Pero en su estado
sólido ya no se puede deslizarse con facilidad
las cadenas no se puede separar una hebra, se
pude terminar en un nudo.

Más grande el polímero más se
enreda, por esto, en general, los
polímeros son sólidos y los
monómeros son gases o líquidos,
las últimas son moléculas
pequeñas y, por lo tanto, no hay
enredo de cadenas.
GRADO DE MOVIMIENTO


Entre más grande el polímero más lento
es su desplazamiento.
En cambio, los monómeros, al ser
moléculas pequeñas son capaces de
desplazarse rápidamente, se encuentran
se encuentran en estado líquido o
gaseoso.
UNIONES
INTERMOLECULARES
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
Se producen tanto en polímeros como en
monómeros.
Cuanto más grande sea el polímero mayor es
su superficie para producir uniones
intermoleculares.
A mayor nº de uniones moleculares, mayor es
el punto de fisión del polímero. Ej. En el
polietileno intervienen solo fuerzas de Waals
pero , si el polímero es muy grande y de
cadenas muy ordenadas puede tener
resistencia tan grande que podría ser usado
para la fabricación de chalecos antibalas.

Los monómeros, en cambio son moléculas
apolares con poca superficie por lo que
difícilmente se unen por interacciones de van
der Waals y por esta razón la mayoría son
gases. Ej : el estireno tiene sus moléculas con
mayor superficie en relación a las de otros
monómeros, por lo que establece
interacciones de van der Waals y por eso es
un líquido.
CLASIFICACION DE
PLASTICOS
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