Polímeros sintéticos

1 Pol meros sint ticos1. Qu son los pol meros?2. Clasificaci n seg n su composici n3. Clasificaci n por su origen4. Clasificaci n seg n su estructura5. Clasificaci n por su comportamiento frente al calor6. Clasificaci n seg n la reacci n de polimerizaci n:a) Por reacci n en cadena (o adici n)b) Por crecimiento en pasos (o condensaci n)7. Propiedades f sicas generales de los pol meros8. Usos de los pol meros a) Pol meros de adici n b) Pol meros de condensaci n9. Breve historia de los pol aPedro L. Rodr guez Porca. 2010-16 1. Qu son los pol meros?Pol meros: del griego Polys (muchos) + meros (parte)Mol cula muy grande (macromol cula) constitu da por la uni n repetida de muchas unidades moleculares peque as (mon meros), generalmente org nicas, unidas entre si por enlaces covalentes y que se form por reacciones de polimerizaci meros de etilenoPolietileno (PE)La unidad estructural que se repite a lo largo de la cadena polim rica se denomina unidad repetitiva.

2 2. Clasificaci n seg n su composici na)Homopol meros: Formados a partir de un solo tipo de mon )Heteropol meros: Formados por dos o m s mon meros distintos. Cuando est n formados solo por dos tipos de mon meros, reciben el nombre de copol de metiloPolimetacrilato(Plexigl s)Ejemplo con 2 mon meros:Unidades repetitivas:Metacrilato de metiloEstirenoEstas unidades repetitivas pueden distribuirse de distinta manera a lo largo de la cadena del pol mero: Al azar: Alternada: En bloque: Etc. 3. Clasificaci n por su origena)Pol meros naturales: Polisac ridos, prote nas, cidos nucleicos, caucho, lignina, )Pol meros semisint ticos: Se obtienen por transformaci n de pol meros naturales. Ejemplo: caucho vulcanizado, )Pol meros sint ticos: Se obtienen industrialmente.

3 Ejemplos: nailon, poliestireno, PVC, polietileno , , a basede glucosaEnlaces pept dicos en una prote naNucle tido, la basedel cido nucleicoPoli sterPolietileno (PE)Policloruro de viniloPVC 4. Clasificaci n seg n su estructuraa)Lineales: Formados por mon meros difuncionales. Ejemplos: polietileno , poliestireno, k )Ramificados: Formados por mon meros trifuncionales. Ejemplo: Poliestireno (PS).c)Entrecruzados: Cadenas lineales adyacentes unidas linealmente con enlaces covalentes. Ejemplo: )Reticulados: Con cadenas ramificadas entrelazadas en las tres direcciones del espacio. Ejemplo: + cido 1,4-bencenodioico cido tereft lico1,4-diamino bencenoK vlarb)c)d) 5. Clasificaci n por su comportamiento frente al calora)Termopl sticos: Despu s de ablandarse o fundirse por calentamiento, recuperan sus propiedades originales al enfriarse.

4 En general son pol meros lineales, con bajas Tf y solubles en disolventes org : derivados polietil nicos, poliamidas (o nailon), sedas artificiales, celof n, )Termoestables: Despu s del calentamiento se convierten en s lidos m s r gidos que los pol meros comportamiento se debe a que con el calor se forman nuevos entrecruzamientos que provocan una mayor resistencia a la fusi ser insolubles en disolventes org nicos y se descomponen a altas : baquelita, ebonita, etc. NailonBaquelita 6. Clasificaci n seg n la reacci n de polimerizaci n (1) a) Por reacci n en cadena (o adici n)A partir del mon mero (generalmente vin lico) se genera un reactivo (radical o ion) que se adiciona a la insaturaci n del mon mero, prosiguiendo a trav s de una reacci n en otras reacciones radic licas, transcurren en tres etapas.

5 As , para la adici n vin lica:Iniciaci n (a partir de, por ejemplo, un per xido):Propagaci n:Terminaci n (por acoplamiento, por ejemplo):COOROCRO2R+2CO2+ +CCHRHHRCCRHHHRCCHRHHRP olimerizaci n vin licaMon meroRPol meroEtilenoHPolietileno (PE)EstirenoPhPoliestireno (PS)Cloruro de viniloClPlicloruro de vinilo (PVC)PropilenoCH3 Polipropileno (PP)AcrilonitriloCNPoliacrilonitriloAcet ato de viniloOCOCH3 Acetato de polivinilo(no existe)OHAlcohol polivin licoCCHHHRO tros pol meros de adici n:Tefl nn CF2=CF2 ( CF2 CF2 )nCauchosSint ticos (elast meros)Policloropropeno (neopreno) 6. Clasificaci n seg n la reacci n de polimerizaci n (2) b) Por crecimiento en pasos (o condensaci n)Se produce por reacci n entre dos mon meros diferentes, cada uno de ellos con dos grupos funcionales, uno en cada extremo de la mol cula.

6 La uni n entre los mon meros supone la eliminaci n de una mol cula peque a, normalmente reacci n transcurre en varias etapas, y los pol meros que se forman son m s peque os que los de adici n. Son adem s, heteropol n de poliamidas (nailon 6,6, k vlar, etc):Formaci n de poli steres (PET, baquelita, etc):Otros pol meros de condensaci n: Poliuretanos, policarbonatos, resinas epoxi, siliconas, (CH2)6 NHHHOOC(CH2)4 COOH+HN(CH2)6 HNOC(CH2)4CO+H2 Odi cidopoliamida(nailon6,6)diaminaHOOC+NNHO OHHCOCNHONH+H2 OHH cido1,4-bencenodioico cidotereft lico1,4-diaminobencenok vlarHOOC+OOH cido1,4-bencenodioico cidotereft licoHOH2CH2 COHOCOOH2CH2CO+H2O1,2-etanodioletilengli colpolitereftalatodeetilenopoli ster(PET)Siliconas: Tienen naturaleza inorg nica (esqueleto de tomos de Si unidos entre s por puentes de O) y naturaleza org nica (radicales con C)SiORRSiRRO 7.

7 Propiedades f sicas generales de los pol meros Las propiedades f sicas de estas mol culas difieren bastante de las propiedades de los mon meros que las constituyen. Las propiedades van a estar influenciadas por la estructura interna, presencia de fuerzas intermoleculares, etc. Al ser mol culas grandes, la estructura es generalmente amorfa. Notable plasticidad, elasticidad y resistencia mec nica. Alta resistividad el ctrica. Poco reactivos ante cidos y bases. Unos son tan duros y resistentes que se utilizan en construcci n: PVC, baquelita, etc. Otros pueden ser muy flexibles ( polietileno ), el sticos (caucho), resistentes a la tensi n (nailon), muy inertes (tefl n), AbreviaturaPol mero1 PETP olietilentereftalato2 PEAD/HPDEP olietileno de alta densidad3 PVCP olicloruro de vinilo4 PEBD/LDPEP olietileno de baja densidad5 PPPolipropileno6 PSPoliestirenoEn la base de los recipientes de pl stico existe un s mbolo de reciclar con un n.

8 En su interior que indica el material con el que est hecho. Cuanto m s bajo sea ese n. , m s f cil es su reciclado. 8. Usos de los pol meros (1) a) Pol meros de adici nPolietileno (PE): Termopl stico, aislante t rmico, inerte qu micamente. Tuber as, persianas, bolsas, botellas, vasos, film transparente, (PP): Reciclable, vers til, transpirable. Alfombras, juguetes, prendas t rmicas, salpicaderos, de vinilo (PVC): Termopl stico, duro y resistente, aislante, no biodegradable. Tuber as, platos, envases, discos, impermeables, (PS): Termopl stico, duro, aislante. Juguetes, envases, aislante, (PTFE = Tefl n): No se oxida, insoluble, no reacciona con cidos o bases. Industria, fontaner a, medicina, sint tico (elast meros): El sticos.

9 Neum ticos, prendas acu ticas, etc. 8. Usos de los pol meros (2) b) Pol meros de condensaci nNailon 6,6 (una poliamida): Resistencia a la rotura, no arde, no atacado por polillas, no encoge ni necesita plancha. Fibras textiles. K vlar (una poliamida): M s fuerte que el acero, flexible y ligero, no biodegradable, gran resistencia qu mica, resistente al fuego. Industria textil, paraca das, blindajes aviones, raquetas tenis, trajes espaciales, (PET, nombre comercial: drac n; un poli ster): No se arruga, termopl stico. Envasado alimentos, medicamentos, : Fibras el sticas tipo Lycra, colchones, : Insoluble en agua, resistente a los cidos y al calor, termoestable. Enchufes, mangos utensilios cocina, tel fonos color negro, : Cristales de epoxi: Pavimentos, pinturas, : Naturaleza inorg nica (Si) y org nica (radicales alquilos o railos) a la vez.

10 Inodoras, incoloras, inertes, inmiscibles con el agua. Lubricantes, adhesivos, aplicaciones m dicas, etc. 9. Breve historia de los pol meros Los pol meros naturales, lana, seda, celulosa, etc., se han empleado y han tenido mucha importancia a lo largo de la historia. 1839. Charles Goodyear (USA), de forma accidental, realiza el vulcanizado del caucho. Mont un negocio de maquinaria que fracas . El comprador fund la compa a Goodyear. 1844. Louis Chardonnet (FRA) obtiene la primera fibra artificial a partir de la celulosa, de tacto similar a la seda y que se denomin m s tarde ray n debido a su aspecto brillante. 1869. John Hyatt (USA) obtuvo el primer pol mero sint tico: el celuloide, a partir de fibra de celulosa.