Polimero

LABORATORIO DE QUIMICA DE POLIMEROS

LABORATORIO N°1
PROPIEDADES FISICAS Y MECÁNICAS DE POLÍMEROS

I.- OBJETIVO GENERAL: Identificar algunas propiedades mecánicas y físico- químicas de materiales poliméricos.

II.- INTRODUCCIÓN.
Solubilidad de un polímero: Las soluciones de polímeros son, en general, viscosas. La adición de polímeros a un solvente aumenta considerablemente laviscosidad, aún en soluciones muy diluidas. Este aumento de viscosidad depende de la concentración (C), el peso molecular (M), de la forma y tamaño del polímero. Cuando se mezcla un polímero con un “buen solvente” (altamente compatible) la interacción entre solvente y polímero hace que ovillo macromolecular se expanda, a partir del estado no perturbado en ausencia de estas interacciones; la expansión enpresencia de un disolvente “pobre” es menor. La solubilidad de los polímeros, es decir, su interacción con disolventes de varios tipos, es la forma más común de evaluar la polaridad de las moléculas poliméricas, como sabemos el mayor o menor grado de solubilidad dependerá de los grupos funcionales que pueda tener el polímero en su cadena macromolecular.
La disolución de un polímero es un procesolento que acontece en fases. Primero, las moléculas de disolvente se difunden lentamente dentro del polímero produciendo un gel hinchado. Esto puede ser todo lo que ocurra si por ejemplo, las fuerzas intermoleculares polímero-polímero son grandes debido a la reticulación, cristalinidad o enlaces fuertes de hidrogeno. Pero si estas fuerzas pueden superarse por la introducción de interacciones intensaspolímero disolvente puede tener lugar una nueva fase de la disolución. En ella el gel se desintegra gradualmente en una verdadera disolución.

El fenómeno de disolución se describe en la figura 1. La carga química (grupo funcional) en el polímero es la que permite el acceso inicial en la solución acuosa. El primer estado (1a) representa el polímero seco en completa agregación. Si el solventeempleado tiene suficiente poder de solvatación (agua es el mejor disolvente para polímeros con grupos polares), ocurre un hinchamiento físico de las cadenas del polímero y la viscosidad aumenta. En el estado 2 se representa el punto máximo de hinchamiento donde el líquido es completamente absorbido en las partículas que dan como resultado un pico en viscosidad. Sin embargo, este estado de desegregación es incompleto ya que no todos los enlaces internos entre las cadenas se rompen. Cuanto más de estas asociaciones se rompen (especialmente aplicando una fuerza externa), las cadenas se vuelven más dispersas y deforman menos la hinchazón del polímero.

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Figura 1

Propiedades Mecánicas:
Resistencia de un polímero. Los polímerospueden ser resistentes a la compresión o al estiramiento. Es decir, pueden tener la capacidad de soportar la presión ejercida sobre ellos, sin alterar su estructura, o en el segundo caso, capacidad para no estirarse con facilidad.
También hay polímeros que tienen resistencia al impacto: no se destruyen al ser golpeados; a la flexión: se doblan con facilidad y, a la torsión: recuperan suestructura después de estar sometidos a la torsión.
La capacidad de resistencia es la medida de cuánta tensión se necesita para romper un polímero.
• Dureza de un polímero. Los polímeros pueden ser rígidos, como el poliestireno, o flexibles, como el polietileno y el polipropileno. Los primeros tienden a ser resistentes, prácticamente no sufren deformación, pero no son duros, se quiebran con facilidad.Los segundos, soportan muy bien la deformación y no se rompen fácilmente.
• Elongación de un polímero. Los llamados polímeros elastómeros pueden estirarse entre un 500% y un 1.000% y volver a su longitud original sin romperse. Los elastómeros pueden ser estirados varias veces desde su tamaño original y una vez que cede el estímulo recuperan su forma y tamaño inicial, es decir, poseen una gran...