Quimica De Los Polímeros

TEMA 1 - INTRODUCCION A LA QUIMICA DE POLIMEROS
INDICE.
1.- Introducción. Generalidades.
2.- Historia.
3.- Usos e importancia de los materiales plásticos.
4.- Mercado actual. Producción y consumo de plásticos.
5.- Definición y estructura de los polímeros.
5.1.- Introducción
5.2.- Estructura química.
5.3.- Fuerzas de enlace interatómicas.
5.4.- Forma molecular. Longitud y esbeltezmolecular de los polímeros
6.- Estructura molecular de las cadenas.
7.- Configuraciones moleculares de las cadenas.
8.- Copolímeros. Elastómeros termoplásticos.
9.- Peso molecular y grado de polimerización medio.
10.- Métodos para la determinación del peso molecular medio.
11.- Cristalización. Polímeros cristalinos.
11.1.- Introducción.
1 1 . 2 . - Grado de cristalinidad. Métodos para sudeterminación.
11.2.1.- Introducción.
11.2.2.- Métodos de difracción de rayos X
11.2.3.- Métodos volumétricos.
11.2.4.- Métodos calorimétricos
11.3.- Cristales poliméricos.
11.3.1.- Introducción.
11.3.2.- Modelo de micela con flecos.
11.3.3.- Modelo de cadenas plegadas.
11.4.- Factores que favorecen el estado cristalino.
11.5.- Nucleación y crecimiento de los cristales.
11.6.- Cristalizaciónpor estirado.
11.7.- Celda unidad de los polímeros cristalinos.
11.8.- Comportamiento mecánico de los polímeros cristalinos.
12.- Clasificación de los polímeros industriales.
1 3.- Relaciones entre la estructura y las propiedades de los polímeros. Propiedades generales de los
Polímeros

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1.- Introducción. Generalidades.
A lo largo de cientos de años se han utilizado polímeros naturalesprocedentes de plantas y animales. Estos
materiales incluyen madera, caucho, lana, cuero y seda. Otros polímeros naturales tales como las proteínas,
los enzimas, los almidones y la celulosa tienen importancia en los procesos bioquímicos y fisiológicos de
plantas y animales. Desde principios del siglo XX, la moderna investigación científica ha determinado la
estructura molecular de este grupode materiales y ha desarrollado numerosos polímeros, sintetizados a
partir de pequeñas moléculas orgánicas. Muchos plásticos, cauchos y materiales fibrosos son polímeros
sintéticos.
Desde el fin de la Segunda Guerra Mundial, el campo de los materiales se ha visto revolucionado por la
llegada de polímeros sintéticos. Las síntesis suelen ser baratas y las propiedades conseguidas comparables, y aveces superiores, a las de los análogos naturales. En algunas aplicaciones, los metales y la madera se
sustituyen por polímeros, que tienen propiedades idóneas y se pueden fabricar a bajo coste.
Los materiales plásticos actualmente en nuestra sociedad son, sin lugar a dudas, uno de los materiales más
utilizados en casi todos los sectores industriales como consecuencia de las buenaspropiedades que poseen.
Si se comparan polímeros como el polietileno y el nylon con materiales que son utilizados más comúnmente
por los ingenieros, de inmediato se encontrarán algunas diferencias importantes. Unas pruebas simples
muestran que los polímeros:
1.- Tienen resistencia mecánica y rigidez (Módulo elástico) bajas, 7-100 MPa y 1-4 GPa respectivamente. Sin
embargo, tienen una buena relaciónresistencia peso.
2.- Su uso, frecuentemente, está limitado por condiciones de temperatura (< 150 °C).
3.- Los ensayos mecánicos, por ejemplo, los de tracción, muestran que se deforman cuando se someten por un
tiempo a una carga, o sea, sus propiedades dependen del tiempo, y esta es su característica mecánica más
significativa. Las propiedades mecánicas también dependen marcadamente de latemperatura.
4.- Expansión térmica elevada (30 - 200xl0-6 K-1)
5.- Problemas de disposición y reciclado.
Las características anteriores representan desventajas en comparación con los metales, la madera, los
materiales cerámicos, etc. Obviamente, los polímeros también deben de poseer ventajas, ya que son muy
utilizados e, incluso, substituyen a los materiales comunes en muchas áreas importantes....