Polimeros

1.-Estructura general.
Los Materiales poliméricos están basados en grandes moléculas con enlaces covalentes y formados por la unión de muchas unidades simples (monómero). Sus antecesores se puede considerar que son las macromoléculas presentes en organismos, y se pueden enumerar ejemplos como el caucho, lana, algodón, etc. Los cuatro tipo de biomoléculas/biopolímeros (naturales) son los ácidosnucleicos, proteínas, lípidos y polisacáridos.
Las unidades de construcción de esos polímeros naturales son los nucleótidos, aminoácidos, ácidos grasos y los azúcares. En este tema nos vamos a referir principalmente a los polímeros artificiales aunque se hará referencia a polímeros naturales.
Los monómeros son las unidades básicas para la formación de materiales plásticos, y según la forma enque se unan pueden dar estructuras lineales o no lineales. El proceso de polimerización es una condensación de monómeros. Por ejemplo, el eteno polimeriza para dar el polieteno (o polietileno) y el proceso se denomina polimerización por adición. Inicialmente, los polímeros eran muy sencillos como el derivado del aldehído fenólico para dar la bakelita. Cuando en la polimerización solo intervieneun único monómero se denomina homopolímero y cuando polimeriza una mezcla de dos o más monómeros se denomina copolimerización.
La gran utilidad de los polímeros actuales se debe a que se puede sintetizar el polímero que cumpla una serie de propiedades que se necesiten (dureza, plasticidad, densidad, etc.). Esto se consigue mediante la elección del monómero pero principalmente controlando:
a)Grado de polimerización, según las condiciones de síntesis se pueden obtener longitudes de las cadenas moleculares de diferente tamaño y por tanto con propiedades ligeramente diferentes.
b) Entramado "branching", consiste en crear uniones entre diferentes cadenas del mismo polímero para aumentar su dureza y punto de fusión. Por ejemplo, en el polietileno.
c) Uniones Puente "cross-linking". Unejemplo clásico el la vulcanización del caucho usando azufre. El caucho natural es el cis-poliisopreno (que es un polímero insaturado) y cuando se añade azufre entre 1-5 % se producen puentes de azufre entre diferentes cadenas poliméricas lo que se conoce como vulcanizado y aumenta mucho la dureza y resistencia al desgaste. El producto de vulcanización completa (40 %) es la ebonita y es un sólidoduro y rígido.
2.- Clasificación de Polímeros

2.1.-Clasificación según su composición
a) Homopolímeros: Formados a partir de un solo tipo de monómero

b) Heteropolímeros: Formados por dos o mas monómeros distintos. Cuando están formados solo por dos tipos de monómeros, reciben el nombre de copolímeros.

Estas unidades repetitivas pueden distribuirse de distinta manera a lo largo de lacadena del polímero:
Al azar: ABBABAABA…
Alternada: ABABAB…
En bloque: AABBBAABBB
Etc.





2.2.-Clasificación por su origen.
a) Polímeros Naturales: Polisacáridos, proteínas, ácidos nucleicos, caucho, lignina, etc.

b) Polímero semisintéticos: Se obtienen por transformación de polímeros naturales, como el caucho vulcanizado, etc.
C) Polímeros Sintéticos: Se obtienenindustrialmente como el Nailon, poliestireno, PVC, polietileno, etc.
2.3 Clasificación según su Estructura.
a) Lineales: Formados por monómeros disfuncionales, como el polietileno, Kévlar (el que se presenta a continuación).


b) Ramificados: Formados por monómeros trifuncionales.
c) Entrecruzados: Cadenas lineales adyacentes unidas linealmente con enlaces covalentes.
d) Reticulados: Con cadenasramificadas entrelazadas en las tres direcciones del espacio.

2.4.- Clasificación por su comportamiento frente al calor.
a) Termoplásticos: Después de ablandarse o fundirse por calentamiento, recuperan sus propiedades originales al enfriarse. En general son polímeros lineales, con bajas Tf y solubles en disolventes orgánicos, como derivados polietilénicos, poliamidas (o nailon), sedas artificiales,...