Polimeros

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INTRODUCCIÓN

Los polímeros que abarcan materiales tan diversos como los plásticos, el caucho y los adhesivos, son moléculas orgánicas gigantes en cadena con pesos moleculares desde 10000 hasta 1000000 g/mol. La polimerización es el proceso mediante el cual moléculas más pequeñas se unen para crear moléculas gigantes. Los polímeros se dividen en polímeros termoplásticos, polímerostermoestables, y los elastómeros. En este trabajo vamos a hacer énfasis en los polímeros plásticos, que son los mas utilizados comercialmente.

POLÍMEROS PLÁSTICOS

Los polímeros termoplásticos se componen de largas cadenas producidas al unir moléculas pequeñas o monómeros y típicamente se comportan de una manera plástica y dúctil. Al ser calentados a temperaturas elevadas, estos polímeros se ablandan yse conforman por flujo viscoso. Los polímeros termoplásticos se pueden reciclar con facilidad.

Todos los polímeros tienen una estructura tridimensional compleja, que es difícil de describir gráficamente. La siguiente figura muestra tres formas con las que podemos representar el polietileno, el cual es él más sencillo de los polímeros termoplásticos.

El polietileno, el polipropileno, elcloruro de polivinilo (PVC) y el poliisopropeno tienen estructura cristalina ortorrómbica. Alguno polímeros son polimorfos, es decir tienen mas de una estructura cristalina.
PROPIEDADES DE LOS POLÍMEROS PLÁSTICOS

Los polímeros termoplásticos son materiales ligeros resistentes a la corrosión de baja resistencia y rigidez y no son adecuados para uso a temperaturas altas.

Comportamiento elástico.En los polímeros termoplásticos la deformación elástica es el resultado de dos mecanismos. Un esfuerzo aplicado hace que se estiren y distorsionen los enlaces covalentes de las cadenas, permitiendo que estas se alarguen elásticamente. Al eliminar el esfuerzo se recuperan de esta distorsión prácticamente de manera instantánea.
Además, se pueden distorsionar segmentos completos de cadenas depolímeros; al eliminar el esfuerzo los segmentos volverán a su posición original solo después de un periodo de horas o incluso meses. Este comportamiento viscoelástico, dependiente del tiempo puede contribuir en algo al comportamiento elástico no lineal.

Comportamiento plástico.

Los polímeros termoplásticos se deforman plásticamente cuando se excede al esfuerzo de cedencia. Sin embargo, ladeformación plástica no es una consecuencia de movimiento de dislocación. En lugar de eso, las cadenas se estiran, giran, se deslizan bajo la carga, causando una deformación permanente. Debido a este fenómeno se puede explicar la reducción de esfuerzo mas allá del punto de cedencia.

Viscoelasticidad.

La capacidad de un esfuerzo para provocar el deslizamiento de cadenas y la deformación plásticaesta relacionada con el tiempo y la rapidez de deformación. Si el esfuerzo se aplica lentamente, las cadenas se deslizan fácilmente una al lado de otra; si se aplica con rapidez, no ocurre deslizamiento y el polímero se comporta de manera frágil.
La dependencia de las deformaciones elásticas y plásticas de los termoplásticos con el tiempo se explica mediante el comportamiento viscoelástico delmaterial. A bajas temperaturas o bajas velocidades de carga el polímero se comporta como cualquier otro material sólido, como los metales o los cerámicos. En la región elástica el esfuerzo y la deformación están directamente relacionados. Sin embargo, a altas temperaturas o a bajas velocidades el material se comporta como liquido viscoso. Este comportamiento viscoelástico ayuda a explicar porque elpolímero se deforma bajo carga y también permite conformar el polímero convirtiéndole en productos útiles. La viscosidad del polímero describe la facilidad con que la cual las cadenas se mueven causando deformación.

Termofluencia.

En los polímeros amorfos la energía de activación y la viscosidad son bajas y el polímero se deforma con esfuerzos reducidos. Cuando al polímero se le aplica un...
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