Materiales Poliméricos

FACULTAD DE INGENIERIA
Escuela de Ingeniería Civil

Materiales Poliméricos

Ing. Hebert Vizconde Poémape

Materiales Poliméricos
Sustancia natural o sintética que posee alto peso molecular (macromolécula),
comprendidos entre 10,000 a 1’000,000 g/mol.
Moléculas orgánicas en una estructura tipo cadenas moleculares largas, con
enlaces covalente y Van der Waals.

Se venden 100 millonesde toneladas de acero por año y 300 millones
de toneladas polímeros por año, esto es mucho mas que en volument
del acero.
Los procesos de manufactura generalmente son secretos.
El consumo anual en EEUU:

Clasificación de los polímeros puede ser de acuerdo:
Origen:
Vegetal: Polisacaridos
Animal: Grasas
Mineral: Grafito
Composición química:
Poli-olefinas: PE, PP, PB.
P. de cloruros devinilo: PVC, PCV-U, PVC-P, PDVC, PVCC
Polímeros de estireno: PE, SBR o HIPS, ABS
Polímeros fluorados: PVF, PVDF, PTFE, PCTFE
Comportamiento mecánico:
Termoplástico
Termoestable
Elastómero
Heteropolimero

Materiales Poliméricos
Relación costo/producción:
Polímeros de gran tonelaje: Gran volumen de consumo y precio
bajo: PE, PP, PS, PVC.
Polímeros de ingeniería: Utilizados en lafabricación de productos
de dimensiones precisas y estables, con propiedades mecánicas

altas (sobre 100ºC), UTS sobre los 40 MPa, con una relación
costo/producción media que los diferencia de gran tonelaje.
Poliacetales, Poliamidas, Policarbonatos y poliésteres.
Polímeros de especialidad: Aquellos con propiedades especiales
de superficie, óptico-electrónicos, conductividad eléctrica.Materiales Poliméricos
Termoplástico: Se pueden deformar, procesar y reprocesar mediante la T y la
P, para darles forma deseada. Más del 80% de los plásticos corresponden a
este tipo. Componen largas cadenas al unir monómeros, tienen
comportamiento plástico y dúctil.
Celulosa, vinílicos, poliestírenos, poliamidas, acrílicos
Termoestable: No se transforman por la aplicación de T y P, ya que tienenestructuras reticulares que no se modifican por estos medios. Tienen enlaces
cruzados
entre
las
cadenas
que
forman
estructuras
de
redes
tridimensionales. Tienen alta resistencia y fragilidad. No tienen TF fija.
Epoxicos, formaldeidos, poliesteres no saturados.

Elastómero: Su estructura es intermedia, tienen ligera formación de enlaces
cruzados entre las cadenas. Deformanelásticamente sin cambiar su forma
permanente.
Materiales que pueden soportar elevadas deformaciones elásticas a
temperatura ambiente.

Materiales Poliméricos

Enlace covalente del etileno C2H4.
El doble enlace indicado es una
comparición covalente de dos pares de
electrones de valencia.
Cuando el doble enlace se convierte en
dos enlaces sencillos, las moléculas
adyacentes del etileno puedenunirse
convalentemente entre si, formándose
una molécula de cadena larga, el
polietileno
El
monómero
constituye
estructural de los polímeros.

la

base

El enlace entre los componentes de una
cadena son enlaces fuertes, covalentes.
Entre cadena y cadena existen enlaces
débiles o secundarios. (enlaces de van
der Waals)

Estos eslabones o enlaces secundarios
son la causa de labaja resistencia y
temperatura de fusión de los polímeros.

Monómeros (meros) de algunos polímeros tradicionales

A bajas temperaturas:
•Exposición al oxigeno
•Radiación ultravioleta
•Ataque por bacterias
A altas temperaturas:
•Enlace covalente se destruye
•El polímero se quema o se
carboniza.
(0.5-0.75) Tm

Efecto de la temperatura sobre el
modulo de elasticidadCaracterización de una cadena polimérica:
Grado de cristalinidad:
El estado cristalino existe en los materiales poliméricos.
A diferencia de los metales y los cerámicos los polímeros involucran
moléculas no átomos o iones.
El arreglo atómico es mas complejo.
El empaquetamiento molecular de las cadenas producen arreglos
atómicos ordenados.
Los polímeros son parcialmente cristalinos, ya que estas...