Clase 21 PolíMeros
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El documento describe los diferentes tipos de polímeros, incluyendo sus estructuras moleculares, propiedades y usos. Explica que los polímeros son sustancias formadas por la unión repetida de moléculas pequeñas llamadas monómeros. Describe polímeros termoplásticos y termofijos, y diferentes tipos de estructuras polímericas como lineales, ramificadas, entrecruzadas y reticuladas. También cubre homopolímeros, copolímeros, cristalinidad, comportamiento mecánico y varios polí
![Polietileno En el caso del polietileno, el monómero es el etileno, H 2 C=CH 2 , y la unidad monomérica [-H 2 C-CH 2 -] El polímero es la repetición miles de veces de esta unidad: [-H 2 C-CH 2 -] n](https://image.slidesharecdn.com/clase-21-polmeros-1227134496112558-8/85/Clase-21-PoliMeros-2-320.jpg)
Clase 21 PolíMeros
- 1. Polímeros Los materiales conocidos como plásticos son polímeros, es decir substancias formadas por la unión de muchas moléculas pequeñas o monómeros
- 2. Polietileno En el caso del polietileno, el monómero es el etileno, H 2 C=CH 2 , y la unidad monomérica [-H 2 C-CH 2 -] El polímero es la repetición miles de veces de esta unidad: [-H 2 C-CH 2 -] n
- 3. Polietileno
- 4. Polímeros termoplásticos y termofijos Termoplásticos: adquieren la propiedad plástica por aplicación del calor, pudiendo darseles forma repetidas veces. Pueden ser reciclados Termofijos: permanecen rígidos y si se aumenta la temperatura se queman. No son reciclables. Se producen por una reacción llamada condensación .
- 5. Aspectos estructurales: tipos de polímeros De acuerdo a la forma de sus estructuras, los polímeros pueden dividirse en varios tipos: Polímeros lineales Polímeros ramificados Polímeros entrecruzados Polímeros reticulados
- 6. Polímeros lineales Lo que se conoce como polímeros lineales son en realidad estructuras en zig-zag, debido a los ángulos que forman los átomos de carbono. Es el caso del polietileno visto anteriormente.
- 7. Polímeros ramificados En la síntesis se suelen producir reacciones que dan origen a la ramificación de la cadena principal Dificultan el acercamiento de las cadenas, disminuyendo la densidad y la resistencia mecánica El polietileno tiene una variante de baja densidad y otra de alta densidad
- 9. Polímeros entrecruzados Son cadenas unidas lateralmente. El caso más conocido es el de los materiales conocidos como elastómeros . El proceso de vulcanización del caucho consiste en establecer estas uniones mediante el azufre
- 10. Polímeros reticulados Los materiales termofijos, como la bakelita, las resinas epoxi, tienen este tipo de estructuras. Se forman a partir de moléculas que pueden reaccionar por tres puntos de su estructura, como en el caso del fenol
- 11. Homopolímeros y copolímeros En los homopolímeros , la unidad estructural que se repite es la misma, o sea que tiene la fórmula AAAA.... En los copolímeros , hay dos o más unidades diferentes, que pueden tener siguientes distribuciones: Al azar: AABABABBBA Alternados:ABABABABA En bloque: AAABBBAAABBB De injerto
- 13. Cristalinidad La gran complejidad y tamaño de la estructura de un polímero hace difícil que estén ordenados en disposición regular. En general son amorfos o tienen un grado de cristalinidad máximo de 95% Depende de la velocidad de enfriamiento y de la estructrura del polímero.
- 14. Cristalinidad Los aspectos estructurales que dificulten el movimiento constituyen trabas al ordenamiento. Normalmente dentro de un polímero existen zonas cristalinas y zonas no cristalinas
- 15. Cristalinidad
- 16. Cristalinidad
- 17. Comportamiento mecánico Como todo material, ante la aplicación de una tensión, puede deformarse en forma plástica o permanente. Pueden ser frágiles, plásticos o elásticos (elastómeros)
- 18. Curva Tensión - Deformación
- 19. Etapas de la deformación
- 20. Curva Tensión - Deformación
- 21. Efecto del grado de cristalinidad
- 22. Efecto de la temperatura
- 24. Propiedades de termoplásticos 288 133-213 33-38 2100-2300 PTFE 60-104 60-360 21-55 1200-1300 Acetatos celulosicos 54-110 122 76 1110-1190 Acrílico 71-93 320 41 1050-1070 ABS 60-104 21-27 69-83 1080 SAN 107-150 21-117 33-37 900-910 Polipropileno 110 53-298 51-62 1490-1580 PVC 80-120 21-74 20-37 950-960 Polietileno(HD) 82-100 6-17 920-930 Polietileno(LD) Temp. max de uso Resistencia al impacto (J/m) Resistencia a Tension (Mpa) Densidad (kg/m 3 ) Material
- 25. Polietileno (PE) Es el polímero lineal más simple y de mayor consumo, por sus buenas propiedades y bajo precio. Existe en dos versiones, LDPE y HDPE Blando, flexible, resistente a la corrosión, aislante eléctrico Uso: contenedores, botellas, vasos, bolsas, aislante
- 26. Policloruro de Vinilo (PVC) Sustituye uno de los átomos de hidrógeno con cloro, que al ser electronegativo crea atracciones en cadenas vecinas. A su vez, produce repulsiones que reducen la flexibilidad de las mismas. El PVC rígido se utiliza para tuberías, canales, aislantes Con plastificantes, mejora su flexibilidad y se realizan tapizados de muebles, discos, etc.
- 27. Policloruro de Vinilo (PVC)
- 28. Policloruro de Vinilo (PVC)
- 29. Polipropileno (PP) Sustituye un hidrógeno con metilo, al ser una molécula grande produce una estructura más resistente pero menos flexible Pueden variarse sus propiedades en un amplio rango mediante distintos procesos y agregados Usos: botellas esterilizables, carcasas de electrodomésticos, paragolpes, etc
- 32. Poliestireno (PS) Tiene un grupo fenilo de gran tamaño, que le da elevada rigidez. Además es transparente y frágil. Uso: recubrimiento interior de automóviles, electrodomésticos, juguetes.
- 34. Poliestireno (PS) 1939: Gabinete de madera 1948: Gabinete fenólico 1970: Gabinete de HIPS 2003: Gabinete de HIPS
- 35. Poliacrilonitrilo (PAN) Tiene un grupo nitrilo con gran electronegatividad, que produce repulsiones iónicas, lo cual da rigidez y facilidad para formar fibras. Forma copolímeros con estireno (SAN) y butadienos (ABS)
- 39. Politetrafluoroetileno (PTFE) (Teflón) Excepcional resistencia al ataque químico, aislante y resistencia a altas temperaturas (Por la presencia del flúor) Como el fluor tiene tamaño pequeño, es altamente cristalino y de elevada densidad. Aislamientos, recubrimientos antiadherentes.
- 42. Poliamidas – Nailons (PA) Tienen una estructura con un gran entrecruzamiento lateral, produciendo un material cristalino, de alto punto de fusión, resistente, tenaz, capaz de absorber agua. Uso en fabricación de cojinetes, engranajes, fibras, piezas que trabajen a temperaturas elevadas, etc.
- 43. Poliamidas – Nailons (PA)
- 44. Policarbonatos (PC) Los grupos fenilo y metilo introducen un fuerte impedimento estérico, por lo que son de elevada rigidez. El enlace C-O le da cierta flexibilidad, lo que da resistencia al impacto. Son transparentes, aislantes eléctricos. Pantallas, cascos de seguridad, lentes, vidrios, CD´s, etc
- 47. Poliésteres (PET) Politereftalato de etileno (PET) y politereftalato de butileno (PBT). Buena resistencia mecánica, resistente a productos químicos. Botellas, vasos, enchufes, conectores
- 49. Plásticos termofijos Tienen estructura tridimensional, por la formación de enlaces entrecruzados. Rígidos, duros, estables térmicamente, densidad pequeña Fenólicos : baquelita Resinas epoxi
- 51. Elastómeros Tienen gran elasticidad. Están formados por cadenas enrolladas, que se desenredadn al aplicar fuerza de tracción. Vuelven a su posición inicial cuando cesa la fuerza.