Polímeros

POLIMEROS.

Los productos de polímeros se conocen como plásticos por deformase cuando es blando y mantener esta deformación cuando endurecen durante el proceso de fabricación.
Los polímeros o materiales poliméricos conjuntan una variedad de productos comerciales como fibras, películas, hojas delgadas, espumas entre otros. En la ingeniería civil se utilizan en aplicaciones estructurales, porejemplo, geosintéticos, y en no estructurales; ejemplos, selladores, adhesivos y productos de acabado.
Los polímeros son materiales de resinas orgánicas, naturales y sintéticas, capaces de fluir antes de endurecer. Las resinas consisten en macromoléculas formadas por series repetidas de unidades pequeñas llamadas meros. Se agrupan en plásticos y elastómeros. Los plásticos se producen por moldeadoy pueden ser termofijos, termoplásticos y termoestables, de acuerdo al tipo de la estructura química de enlace. Los elastómeros, cauchos o hules se deforman elásticamente cuando soportan fuerza.
Los polímeros son compuestos de alto peso molecular, entre 10,000 y 100,000 g/g-mol, miles de átomos que forman macromoléculas resultantes de la polimerización, que es la unión de meros (piezas); cadamero se llama monómero (una pieza); el monómero principal identifica al polímero.
La polimerización puede ser por adición o por condensación. La primera consiste en unir con enlaces covalentes los monómeros en cadenas. La condensación une a los monómeros por reacción química liberando un producto colateral. Durante la polimerización se forma la estructura del polímero. Las estructuras de lospolímeros se clasifican como lineales y en red. La estructura lineal es un arreglo, llamado esqueletal, de cadenas largas de átomos enlazados con grupos laterales. La estructura en red o de eslabón cruzado consiste en uniones químicas entre cadenas, tri o bidimensionales, de mayor resistencia y tenacidad que la estructura lineal. Fig. 9.1.

Clasificación.

Los polímeros de acuerdo alcomportamiento durante transferencia de calor se clasifican en termoplásticos, termo fijos y termoestables. Los primeros se comportan de forma plástica a elevadas temperaturas sin o con poca modificación del enlace; tienen estructura lineal y no forman productos secundarios en el procesamiento. Los termofijos consisten en una red de enlaces cruzados entre cadenas; generan material de desecho durante elprocesamiento; no pueden ser re moldeados sin reacciones químicas irreversibles. Los terceros, los termoestables, son aleaciones moleculares de fase única, solución sólida; almacenan energía térmica; en los diagramas de fases se encuentran entre las líneas liquidus y solidus en intervalos de temperatura estrechos.
Los polímeros artificiales se obtienen de gas natural, petróleo y carbono sometidos apresión y temperatura; pueden ser gránulos, bolitas, polvos y líquidos para ser procesados en productos terminados.
La polimerización puede ser por masa; el monómero y un activador se mezclan en un reactor, la mezcla se calienta y enfría hasta lograr la condensación; por solución; el monómero se disuelve en un solvente con catalizador, la rapidez de liberación de calor establece la reacción depolimerización; por suspensión; el monómero mezclado con un catalizador se dispersa con suspensión en agua que absorbe el calor liberado de la reacción, al eliminar el agua queda el polímero como residuo; y por emulsión; semejante caso al anterior pero se agrega un emulsor para dispersar al monómero.
En la práctica, se tienen una variedad de procesos para transformar los gránulos y bolitas depolímero en productos terminados como láminas, barras, secciones de extrusión, tubos y piezas moldeadas finales dependiendo del polímero.
Los polímeros termoplásticos se calientan, ablandan, forman y enfrían. Los termo fijos no se polimerizan completamente antes de obtener un producto terminado por reacción química de entrecruzado por calor y presión o acción de un catalizador.
Con los materiales...