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20/06/2010

Materiales modernos: Polímeros, cerámicos y cristales líquidos

Tomado parcialmente del material de la Lic. Gisella Lucero

Polímeros


Macromoléculas :
 

Alto peso molecular Unión de moléculas más pequeñas:

Monómero Molécula pequeña reacciona con otras (idénticas o diferentes) para formar un POLÍMERO

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MONÓMERO
CH2=CH2 etileno CH2=CH–CH3propileno CH2=CHCl cloruro de vinilo CH2=CH estireno

POLÍMERO
–CH2–CH2–CH2–CH2– polietileno –CH2–CH–CH2–CH– | | CH3 CH3 polipropileno –CH2–CHCl–CH2–CHCl– policloruro de vinilo –CH2–CH–CH2–CH– poliestireno

USOS PRINCIPALES

Bolsas, botellas, tubos

Recipientes domésticos, juguetes, mascarillas quirúrgicas

Botellas, tuberías, mangueras

Vasos para hielo y termos, embalajes aislantetérmico y acústico



GRUPOS PENDIENTES

- A – A – A- A – A – A – A – A – A B B B B B B B B

Cadena principal

Grupos pendientes: mas pequeños que la cadena principal

Cadena principal con ordenamiento regular y repetitivo a lo largo de toda la cadena polimérica

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Notación de los polímeros: • Unidad repetitiva entre corchetes • Subíndice “n”: número muy grande deunidades repetidas
A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-

n n n n

n
n n n Perlón n Nylon

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¿ Cómo se originan?


Uniéndose un gran número de monómeros de bajo peso molecular:
Proceso de POLIMERIZACIÓN

Dos tipos de reacciones: - De adición

- De condensación

Polimerización por adición


Uniendo monómeros mediante enlaces químicos

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20/06/2010Polimerización por condensación


Reacción con liberación de agua o HCl. Que genera una unidad repetitiva.

Ácido tereftálico

etilenglicol

poly(ethylene terephthalate) PET.

Una monómero con un grupo carboxílico e hidroxilo en cada extremo tiene la posibilidad de reaccionar por condensación y generar un polímero.

Notación:

Esterificación

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Propiedades de lospolímeros

- Amorfos (no cristalinos) - Funden en un intervalo de temperatura - Flexibles: cuando están unidos por enlaces simples C-C, tienen cierta libertad para girar alrededor de estos enlaces

Grado de cristalinidad
Los polímeros son en gran parte materiales amorfos pero pueden presentar también ciertas zonas cristalinas (ordenadas) .

El grado de este ordenamiento se denomina el grado decristalinidad del polímero y depende de: - Las ramificaciones de la cadena principal - La masa molecular

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El caso del polietileno HDPE
Polímeros con estructuras “lineales” presentan un mayor grado de cristalinidad Polietileno de alta densidad HDPE (masa molecular elevada): Las cadenas pueden interactuar (fuerzas intermoleculares) y aproximarse mas ---> mayor grado decristalinidad, mas duro, menos soluble y mas resistente al calor

Alta densidad -> opaco (no permite el paso de la luz)

El caso del polietileno LDPE
Polímeros con estructuras ramificadas presentan un menor grado de cristalinidad

Polietileno de baja densidad (LDPE): las cadenas no pueden aproximarse demasiado entre sí

Baja densidad: transparente (permite el paso de la luz)

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20/06/2010Clasificación de polímeros
a) Según su estructura :
Lineal : átomos en una cadena larga



Ramificado: hay cadenas de tamaño considerable unidas a la cadena principal

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Entrecruzado

Cuando los extremos de cadenas pendientes se unen a las cadenas principales ->mayor número de entrecruzamientos -> mayor rigidez

Según su comportamiento térmico
Termoplástico: polímeros (lineales o ramificados) que pueden fundirse y moldearse nuevamente



Termofijo o termoestable: polímeros entrecruzados que no pueden volver a moldearse.

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Según la forma en que se unen los monómeros

Se unen un solo tipo de monómeros

Se unen dos tipos de monómeros

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monómeros

Copolímero en bloque

A menor numeración mayor...
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