Este documento trata sobre los polímeros. Explica que los polímeros son sustancias compuestas por moléculas grandes formadas por la unión de moléculas pequeñas llamadas monómeros. Describe los diferentes tipos de polímeros, incluyendo polímeros naturales, sintéticos y semisintéticos. También explica los diferentes métodos de polimerización y las propiedades y usos comunes de los polímeros.
1. UNIVERSIDAD NACIONAL
AUTONOMA DE MEXICO
COLEGIO DE CIENCIAS Y
HUMANIDADES
PLANTEL NAUCALPAN
TEMA: POLÍMEROS
PROFESOR: OSVALDO GARCÍA
GARCÍA
ALUMNA: DANIELA ALEXIA CRUZ
HERRERA
2. POLIMEROS
• Los polímeros son sustancias muy importantes
debido a que pueden tener varios y muy diversos
usos en la vida cotidiana. Los polímeros pueden
ser descritos como sustancias compuestas en las
cuales se entremezclan varias moléculas de
monómeros formando moléculas más pesadas y
que pueden ser encontradas en diversos objetos y
elementos naturales. Los polímeros pueden ser
también artificiales o creados por el hombre
cuando los polímeros naturales son transformados
(ejemplos de esto son los textiles sintéticos como
el nylon).
3. Naturales Sintéticos
Los polímeros naturales reúnen, entre otros,
al almidón cuyo monómero es la glucosa y
al algodón, hecho de celulosa, cuyo
monómero también es la glucosa. La
diferencia entre ambos es la forma en que
los monómeros se encuentran dispuestos
dentro del polímero.
Otros polímeros naturales de destacada
importancia son las proteínas, cuyo
monómero son los aminoácidos.
Por otro lado, la lana y la seda son dos de
las miles de proteínas que existen en la
naturaleza, éstas utilizadas como fibras y
telas.
Clasificaciòn de los
polímeros.
Durante la Segunda Guerra Mundial, Japón
cortó el suministro de caucho natural
proveniente de Malasia e Indonesia a los
aliados. La búsqueda de un sustituto dio
como origen el caucho sintético, y con ello
surgió la industria de los polímeros
sintéticos y plásticos.
El polibutadieno, un elastómero sintético, se
fabrica a partir del monómero butadieno,
que no posee un metil en el carbono
número dos, siendo esta la diferencia con el
isopreno.
5. Monómeros y Polímeros.
• Los monómeros son compuestos de bajo peso
molecular que pueden unirse a otras moléculas
pequeñas (ya sea iguales o diferentes) para formar
macromoléculas de cadenas largas comúnmente
conocidas como polímeros.
• Los grupos funcionales que pueden estar involucrados
en los monómeros son:
• Grupos carboxilos
• Cloruros
• Grupos isocianato
• Grupos amino
• Grupos sulfonato
• Grupos hidroxilo
7. • Ocurre por el ataque de un anión (B–) sobre el doble enlace
de un alquenos que posee sustituyentes atractores de
electrones como NO2, CN, grupos carbonilos, etc.
Polimerización anionica.
8. • Ocurre generalmente por el ataque de un ácido de Lewis (un
catión) o por un ácido mineral sobre el doble enlace de un
alqueno que posee sustituyentes dadores de electrones. Por
ejemplo, el 2-metilpropeno (isobutileno) reacciona con H+.
Polimerización cationica.
9. • Es el método de mayor uso comercial. En este tipo de
polimerización se distinguen tres etapas: iniciación,
propagación y término.
Polimerización por radicales
libres.
Iniciación.
Se produce la formación de radicales libres (R – O •) por la
descomposición de trazas de un peróxido, sustancia inestable,
por la acción de la luz UV o alta temperatura.
10. • El radical libre formado, altamente reactivo, ataca un carbono
del doble enlace de un alqueno, por ejemplo, etileno,
formando otro radical libre más estable. No olvides que cada
enlace que une los átomos de carbono corresponde a 2
electrones. Un electrón del doble enlace y el electrón del
radical libre, ubicado en el oxígeno, forma un enlace O - C y
el otro electrón del doble enlace forma el nuevo radical libre,
quedando un enlace simple C - C. El radical libre formado
reacciona sucesivamente, por un mecanismo similar, con n
moléculas del alqueno, alargando la cadena en cada
reacción.
Propagación.
11. Clasificación de los polímeros.
• Polímeros Naturales: Son los que se pueden presentar
en la naturaleza (reino vegetal y animal), por ejemplo: la
celulosa, el caucho natural, las resinas, etc.
Polímeros semisintéticos: Son los obtenidos por la
transformación química de los polímeros naturales, sin que
se destruya de modo apreciable su naturaleza
macromolecular. Ej : la seda artificial obtenida a partir de la
celulosa.
Polímeros Sintéticos: Son los que se obtienen por vía
puramente sintética a partir de sustancias de bajo peso
molecular. Ej: el Nylon.
Basada en el origen.
12. Basada en la composición química.
Homopolímeros: Son macromoléculas formadas por la
repetición de unidades monómeras idénticas, es decir no contiene
heteroátomos. Dentro de este grupo de polímeros, se distinguen
cinco familias principales: las Poliolefinas, los Poliestirénicos, los
insaturados (polienos), los polivinilos y los poliacrílicos. La
celulosa y el caucho son homopolímeros naturales. El polietileno
y el PVC son homopolímeros sintéticos.
Copolímeros: Son macromoléculas constituidas por dos o más
unidades monómeras distintas. La seda es un copolímero natural
y la baquelita, uno sintético. Los copolímeros más comunes están
formados por dos monómeros diferentes que pueden formar
cuatro combinaciones distintas.
13. Basada en sus propiedades físicas.
•Polimeros de adición: Son polímeros cuyas macromoléculas se
han formado por unión de moléculas monómeras no saturadas.
Ej: el polietileno.
•Polímeros de condensación: Son polímeros cuyo enlace entre las
macromoléculas son multifuncionales, con separación de algún
producto de bajo peso molecular. Ej: Nylon, las proteínas.
•Polímeros poliaductos: Son aquellos cuyo enlace entre las
macromoléculas son multifuncionales, sin separación de
moléculas sencillas. Ej: poliuretanos y resinas.
14. Propiedades de los
polímeros.
• En un polímero lineal las unidades monoméricas se unen
unas a otras formando cadenas sencillas. Estas largas
cadenas son flexibles y se comportan como una masa de
fideos, esquematizada en la figura, donde cada círculo
representa una unidad monomérica.
Polímeros lineales.
15. • las unidades monoméricas trifuncionales, que tienen tres
enlaces covalentes activos, forman redes tridimensionales
(figura) en lugar de las cadenas lineales generadas por las
unidades monoméricas bifuncionales. Los polímeros
compuestos por unidades trifuncionales se denominan
polímeros reticulados. Un polímero entrecruzado,
prácticamente, se puede clasificar como polímero reticulado.
Estos materiales tienen propiedades mecánicas y térmicas
específicas.
Polímeros reticulares.
16. Polímeros de baja densidad.
• El polimerice baja densidad es un homopolímero muy
ramificado que tiene por unidad monomérica el etileno.
• El polímero de baja densidad se obtiene a partir del etileno
gaseoso, muy puro, se polimeriza en presencia de un
iniciador (peróxido de benzoilo, azodi-isobutironitrilo u
oxígeno), a presiones de 1,000 a 3,000 atm y temperaturas
de 100 a 300°C.
• El mayor uso del polímero de baja densidad es en el sector
del envase y empaque: bolsas, botellas compresibles para
pulverizar fármacos, envase industrial, laminaciones, película
para forro.
17.
18. • En química, los átomos y las moléculas pueden ser
monómeros o polímeros. Existe muy poca diferencia entre
estos dos términos, pero en un aspecto, los dos compuestos
químicos son muy diferentes. Los monómeros son pequeños
átomos o moléculas que pueden combinarse entre sí para
componer un polímero. Los polímeros son muchos
monómeros unidos entre sí para formar una molécula grande.
Diferencias entre polímeros y
monómeros.
19. • Los polímeros naturales como el almidón y la celulosa son
materiales de alta disponibilidad en la naturaleza de fácil
degradación en agua, dióxido de carbono y humus y sus
costos de obtención son bajos, en comparación con los
polímeros sintéticos como los plásticos que resultan de muy
fácil degradación a pesar de los bajos costos de producción.
• Su principal desventaja es que tardan demasiado tiempo en
degradarse, es decir, presentan resistencia a la corrosión
ambiental
Efectos socioeconómicos y ambientales
de la producción y uso de polímeros en
México