POLIMEROS

Universidad Privada Antenor Orrego
Facultad de Ingenieria Civil
Tecnologia en Materiales de Construccion

Tecnología en Materiales de Construcción
SÍNTESIS DE POLÍMEROS

Ing. Guillermo Juan Cabanillas Quiroz,Dr.

Introducción

POLÍMEROS:
 Moléculas de gran tamaño que están constituidas
por unidades moleculares más sencillas (monómeros)
 Gran importancia en la sociedad industrial modernaPOLIMERIZACIÓN:
 Proceso por el que un monómero se convierte en un
polímero

FACTORES IMPORTANTES EN LAS PROPIEDADES DE
LOS POLÍMEROS:
 Tamaño
 Estereoquímica

Introducción

MACROMOLÉCULAS DE IMPORTANCIA BIOLÓGICA

 Las interacciones

entre las distintas partes de una
macromolécula determinan su forma y su función biológica
Entre este tipo de macromoléculas se encuentran:



Las PROTEÍNASconstituidas por aminoácidos
La estereoselectividad y la especificidad de una ENZIMA
(proteína) están directamente relacionadas con la forma
que la macromolécula presenta en su estado natural



Los ÁCIDOS NUCLEICOS (ADN, ARN) constituidos por
nucleótidos




La CELULOSA constituida por unidades de glucosa
El CAUCHO constituido por unidades de isopreno

Introducción

Las proteínas y el ADN sonCOPOLÍMEROS

Los monómeros que los constituyen son diferentes
Las proteínas, el ADN, la celulosa y el caucho son
POLÍMEROS LINEALES
Los monómeros que los constituyen están unidos por enlaces
covalentes (amida en las proteínas y glicosídico en la celulosa)
Las macromoléculas naturales además de su importancia biológica
han adquirido una gran relevancia industrial y se ha desarrollado
sobre ellasmodificaciones que las han hecho más útiles.
Ejemplo: CELULOSA     PAPEL

Introducción

MACROMOLÉCULAS DE IMPORTANCIA INDUSTRIAL
A mediados del Siglo XX:
Diseño de reacciones que permitieran controlar el Pm medio
y por tanto las propiedades de las moléculas que se forman en los
procesos de polimerización
Hermann Staudinger (Alemania) Premio Nobel en 1953 por sus
trabajos en el control de lascondiciones de polimerización
NAILON o NILÓN: primera fibra sintética útil, es una poliamida

H2N(CH2)6NH2

1,6-Hexanodiamina

HOOC(CH2)4COOH
Ácido Hexanodioico
(Ácido adípico)

-CO(CH2)4CONH(CH2)6NHn-

NAILON 6,6

The Nobel Prize in Chemistry 1953
"for his discoveries in the field of macromolecular
chemistry"

Hermann Staudinger
(Federal Republic of Germany)
University of Freiburg; Staatliches Institutfür makromolekulare Chemie
(State Research Institute for Macromolecular Chemistry)
Freiburg
Breisgau, Federal Republic of Germany

Introducción

PROPIEDADES DE LAS MACROMOLÉCULAS
En la síntesis de polímeros no se obtienen compuestos de estructura
bien definida sino: MEZCLAS DE COMPUESTOS CON UN CIERTO
INTERVALO DE Pm

-CO(CH2)4CONH(CH2)6NHn-

Las propiedades físicas de un polímero y por lotanto sus utilidades
dependen de su PESO MOLECULAR. Ejemplo: NAILONES
 Con bajo Pm  sólido quebradizo sin propiedades útiles
 Con Pm > 10 000  propiedades que le hacen útil como fibra

 Con Pm > 100 000  no son buenas fibras, tienen otras utilidades
derivadas de su alta resistencia al calor y a
la tensión mecánica
(+ lana de vidrio  sustituto de acero en
piezas de automovil)

Introducción
Lasinteracciones inter- o intra-moleculares no covalentes están
relacionadas con las propiedades físicas de un polímero y para
que se produzcan se precisa un tamaño molecular mínimo
Factor importante en estas interacciones: LA ESTEREOQUÍMICA
Ejemplo: CAUCHO y GUTAPERCHA

H3C

Caucho
• Transporte
• Diversos Aspectos
Tecnologicos

-H2C
H3C

H

cis
n

H

H3C

CH2H

n  1.500-15.000
M  100.000-1.000.000

Introducción
Gutapercha
• Recubrimiento cables
(aislante eléctrico)
• Recubrimiento pelotas golf

-H2C

H

H3C

H
H3C

n  100
M  7.000

trans
n

H3C

H
CH2-

El caucho es menos lineal que la gutapercha. La disposición cis de los dobles
enlaces dificulta en una colocación ordenada de unas moléculas con otras para
dar lugar a una estructura cristalina  el caucho es AMORFO
 la gutapercha...