EL MUNDO DE LOS POLIMEROS

1. EL MUNDO DE LOS POLÍMEROS
KIMBERLY MATAMOROS GARCIA

2. ¿Qué son los polímeros y por qué
son tan importantes?
 Los polímeros son moléculas grandes formadas por la repetición de unidades simples. La palabra
polímero se deriva del griego poly, que significa “muchos” y mero, que significa “parte”.
Frecuentemente se emplea el término macromolécula como un sinónimo de polímero.
 Los polímeros son sintetizados a partir de moléculas simples llamadas monómeros, las cuales
pueden ser iguales o diferentes.

3. Clasificación de polímeros en naturales y sintéticos
Al proceso mediante el cual se obtiene un polímero se denomina reacción de polimerización. Los
polímeros pueden clasificarse de acuerdo con varios criterios, de acuerdo con su origen podemos
distinguir entre polímero naturales y sintéticos
NATURALES :
 Los polímeros naturales son los que, como su
nombre lo indica, se encuentran en la
naturaleza; como ejemplo de ellos tenemos
la celulosa, los ácidos nucleicos, la seda, el
algodón, etc.
SINTETICOS:
 Los polímeros sintéticos, son aquellos que son
obtenidos por el hombre mediante el proceso
denominado polimerización, entre los más comunes
podemos mencionar al polietileno, polipropileno, los
poliésteres como el polietilentereftalato, y las
poliamidas como el nylon 6 6, la bakelita, PVC, etc

4. Importancia de los polímeros por sus
aplicaciones y usos
 En el ámbito de la polímeros son sustancias muy importantes debido a que pueden tener varios y
muy diversos usos en la vida cotidiana. Los polímeros pueden ser descriptos 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.

5. Estructura química de los polímeros
 Estructura de los polímeros:
 Para abordar este estudio se hace referencia a la estructura química y estructura física.
 La estructura química : hace referencia a la construcción de la molécula original, en el cual se
estudia el efecto de la naturaleza de los átomos que constituyen en la cadena principal y los
sustituyentes de la mismas, las uniones entre los monómeros, el peso molecular y su
distribución; así como, el efecto de las ramificaciones o entrecruzamientos en la cadena
principal. De igual manera las diferentes configuraciones que pueden adoptar los sustituyentes
de la cadena principal condicionan las propiedades de los polímeros y son parte de su
estructura química.
La estructura física: al ordenamiento de unas moléculas respecto a otras.
Hace referencia la orientación y cristalinidad, que dependen en gran medida
de la estructura química.

6. Concepto de monómero y polímero.
MONOMERO
1. 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.
POLIMERO
 Los polímeros son mezclas de
macromoléculas de distintos pesos
moleculares.
 Por lo tanto no son especies químicas puras y
tampoco tienen un punto de fusión definido.
 Cada una de las especies que forman a un
polímero sí tiene un peso molecular
determinado (Mi) y por lo tanto, para
caracterizar una muestra de polímero se
busca caracterizar la distribución de pesos
moleculares de las moléculas de las especies
que lo conforman: la proporción
(generalmente en peso, wi) de cadenas de
cada Mi que forma la mezcla.


7. . ¿Cómo se obtienen los polímeros
sintéticos?
 Los Polímeros sintéticos son aquellos que son creados por el hombre a partir de elementos propios
de la naturaleza.
Estos polímeros sintéticos son creados para funciones especificas y poseen
características para cumplir estas mismas
.

8. . Reacciones de adición y condensación de
polímeros sintéticos
 POLIMEROS DE ADICION :
 La polimerización no implica la liberación de ningún compuesto de baja masa molecular. Esta
polimerización se genera cuando un "catalizador", inicia la reacción. Este catalizador separa la unión
doble carbono en los monómeros, luego aquellos monómeros se unen con otros debido a los
electrones libres, y así se van uniendo uno tras uno hasta que la reacción termina.
 POLIMEROS DE CONDENSACION:
 La reacción de polimerización implica a cada paso la formación de una molécula de baja masa
molecular, por ejemplo agua.

10. Clasificacion de polímeros y copolimeros
 .
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.

11. Copolimeros : están constituidos por 2 o mas monómeros diferentes, como por ejemplo, la seda
como copolimero natural, y la baquelita como sintético.
Ahora bien, en los copolimeros encontramos una subclasificacion, que depende de la forma en
que estén ordenados los monómeros:
Al azar: Es cuando los monómeros no presentan orden alguno, por tanto presentan un patrón
azaroso.
Alternado: Se observa un patrón de monómeros alternados.
En bloque: Son los que presentan un patrón alternado, pero bloques o “paquetes”.
Injertado: Es cuando se ve una cadena principal formada por un solo monómero, y contiene
ramificaciones formas por el otro monómero unidas a la cadena principal.

13. . propiedades de los polímeros
 Propiedades Mecánicas
 Hablamos mucho de polímeros "resistentes" (o "fuertes"), "duros", y hasta "dúctiles". La resistencia, la
dureza y la ductilidad son propiedades mecánicas
 Elongación
 Pero las propiedades mecánicas de un polímero no se remiten exclusivamente a conocer cuán
resistente es. La resistencia nos indica cuánta tensión se necesita para romper algo. Pero no nos dice
nada de lo que ocurre con la muestra mientras estamos tratando de romperla. Ahí es donde
corresponde estudiar el comportamiento de elongación de la muestra polimérica. La elongación es
un tipo de deformación. La deformación es simplemente el cambio en la forma que experimenta
cualquier cosa bajo tensión. Cuando hablamos de tensión, la muestra se deforma por estiramiento,
volviéndose más larga. Obviamente llamamos a esto elongación.
 Dureza
 El gráfico de tensión versus estiramiento puede darnos otra valiosa información Si se mide el área
bajo la curva tensión-estiramiento, coloreada de rojo en la figura de abajo, el número que se
obtiene es algo llamado dureza.


14. 
PROPIEDADES QUIMICAS

Las propiedades químicas se manifiestan a través de la afinidad que tengan los elementos constitutivos
del polímero con el medio al cual están expuestos.
Todos los átomos de los polímeros están combinados, sin embargo existe el riesgo de la disolución la
cual hace que los elementos se separen del polímero, y debido a esto no deben ser expuestos a solventes
(acetona, alcohol, etc.).
Son permeables a muchos fluidos.
La exposición a la radiación solar puede hacer que el material se averíe, pierda pigmento, se fracture y se
rompa según la cantidad de calor.
No son afectados por el fenómeno de corrosión; los elementos ya están oxidados naturalmente.
No reaccionan con ácidos.
Fenómeno en el cual los elementos combinados tienen una mayor afinidad con algún elemento del medio
que lo rodea, que con los elementos del mismo polímero. Fenómeno en el cual fluidos, líquidos y gases,
puedan pasar a través de los intersticios de los polímeros.
Infrarrojo (Gran longitud de onda) – Espectro visible – Ultravioleta (Baja longitud de onda)

15. Clasificación de los polímeros de acuerdo a
las siguientes propiedades:
Lineales o Ramificados
Los monómeros al unirse pueden dar diferentes formas de polímeros, lo que influye en sus
propiedades, por ejemplo, el material blando y moldeable tiene una forma lineal con cadenas unidas
por interacciones (fuerzas) débiles, mientras que un polímero rígido y frágil tiene una estructura
ramificada, y así vemos muchas otras características.
Lineales: se forman cuando el monómero que lo origina tiene 2 puntos de “ataque” (de unión), de
modo que la polimerización ocurre en una sola dirección, pero en ambos sentidos.
Ramificados: se forman debido a que, a diferencia del lineal, estos tiene 3 o más puntos de “ataque”,
de tal forma que la polimerización ocurre en forma tridimensional, en las 3 direcciones del espacio.
Dentro de los polímeros ramificados encontramos 3: los con forma de estrella, de red y de dendritas.

16. Termoplásticos:
son materiales rígidos a temperatura ambiente, pero se vuelven blandos y moldeables al
la temperatura, por lo que se pueden fundir y moldear varias veces, sin que por ello cambie
propiedades, esto los hace reciclables. Son termoplásticos debido a que sus cadenas, sean
lineales o ramificadas, no están unidas, o sea, presentan entre sus cadenas “fuerzas”
intermoleculares, que se debilitan con un aumento en la temperatura, provocándose el
reblandecimiento. Están presentes en el poli estireno, el polietileno; la seda, la lana, el algodón
(fibras naturales), el poliéster y la poliamida.

17.  termoestables :
 son materiales rígidos, frágiles y con cierta resistencia térmica. Una vez que son
moldeados no se pueden volver a cambiar en la que a forma respecta, porque no se
ablandan cuando se calientan, volviéndolos esto no reciclables. Son termoestables
porque sus cadenas están interconectadas por medio de ramificaciones que son mas
cortas que las cadenas principales. La energía calórica es la principal responsable del
entrecruzamiento que da una forma permanente a este tipo de plásticos y es por esto
que no pueden volver a procesarse. Los encontramos en la baquelita, el PVC y el
plexiglás.


18. Polímero de alta
densidad:
El proceso de polimerización del polietileno de alta
densidad se lleva a cabo a baja presión y con catalizadores
en suspensión. Se obtiene así un polímero muy cristalino,
de cadena lineal muy poco ramificada, la ausencia de la
ramificación produce una estructura compacta con una
densidad más alta y una resistencia química un poco más
alta que el PEBD.
La presión en la fabricación del HDPE está por debajo de 14
MPa, en muchos casos, hasta por debajo de 7 MPa. Hay
tres procesos comerciales importantes usados en la
polimerización del HDPE: los procesos en disolución, en
suspensión y en masa. Los catalizadores usados en la
fabricación del HDPE, por lo general, son o del tipo óxido
de un metal de transición o del tipo Ziegler - Nattalas. Las
resinas de HDPE funcionaran adecuadamente, aun si se
hacen mediante diferentes procesos.

19. Polímero de baja densidad
Es un polímero de la familia de los polímeros olefinicos como el polipropileno y los polietilenos
Es un polímero termoplástico conformado por unidades repetitivas de etileno Se designa como
LDPE (por sus siglas en ingles Lo Density Polyethylene) o PEBD, polietileno de baja densidad.
Estructura química
El polietileno de baja densidad es un polímero con una estructura de cadenas muy ramificadas;
esto hace que tenga una densidad más baja que la del PEAD (0,92-0,94 g/cm3).
Características del polietileno de baja densidad
El polietileno de baja densidad es un polímero que se caracteriza por:
Buena resistencia térmica y química.
Buena resistencia al impacto.
Es de color lechoso, puede llegar a ser trasparente dependiendo de su espesor.
Muy buena procesabilidad, es decir, se puede procesar por los métodos de conformado
empleados para los termoplásticos, como inyección y extrusión.
Es más flexible que el polietileno de alta densidad ,Presenta dificultades para imprimir, pintar o
pegar sobre él.
Densidad de 0.92 g/cc.

20. . ¿Existen diferencias entre polímeros naturales y
sintéticos?
NATURALES
 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.
Todo lo que nos rodea son polímeros. Los tejidos de
nuestro cuerpo, la información genética se transmite
mediante un polímero llamado ADN, cuyas unidades
estructurales son los ácidos nucleicos
SINTETICOS
 Este polímero sintético es más
resistente a la oxidación y a la abrasión
que el caucho natural, pero sus
propiedades mecánicas no son tan
óptimas. Al igual que el caucho
natural, el caucho estireno-butadieno
contiene dobles enlaces capaces de
formar enlaces cruzados. Este material
se usa, entre otras cosas, para la
fabricación de neumáticos.

21. Efectos socioeconómicos y ambientales
de la producción y uso de polímeros en
México
 En los últimos años, el consumo de plásticos ha experimentado un gran crecimiento debido a las
innumerables aplicaciones que estos materiales tienen hoy en día. Pero a pesar de esto, la
contribución que hacen a los residuos domésticos, es pequeña puesto que constituyen solo un
7% en peso.
Muy a menudo los plásticos se consideran como elementos de corta vida y que dejan gran
cantidad de residuos. Esto hace que las cualidades que tienen los plásticos para satisfacer
requisitos de larga duración se vean mermadas y no se aprecien. Estudios realizados en diferentes
países, han constatado que solo la quinta parte de los plásticos tiene una duración inferior a un
año. La conclusión a la que se llega es que la cantidad de plásticos generados cada año, es
inferior a la cantidad consumida, porque los artículos de larga duración necesitan de un año para
convertirse en residuos.

22. Como nota importante hay que decir que en Europa occidental se recuperan más de la
quinta parte de los plásticos usados, el 7% es reciclado y el 15% es procesado para si
partimos de la producción, el plástico necesita menos recursos energéticos que otros
sectores. Actualmente en Europa Occidental solo el 4% del petróleo es usado para la
elaboración de plásticos, mientras que el 86% se destina al transporte, calefacción y energía.
Recuperar su poder energético.
Si partimos de la producción, el plástico necesita menos recursos energéticos que otros sectores.
Actualmente en Europa Occidental solo el 4% del petróleo es usado para la elaboración de plásticos,
mientras que el 86% se destina al transporte, calefacción y energía.

24. BIBLIOGRAFIAS:
De la Llata Loyola Ma. Dolores Química Orgánica, ed. Progerso,México, 2001.
Dingrando, L. y col. Química. Materia y Cambio. Colombia, Mc Graw Hill, 2002.
Domínguez A., X., Química Orgánica, Ed. CECSA, México 1994.
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Www.bing.com/images/search?q=plexiglass&qs=AS&form=QBIR&pq=plexi&sc=8-5&sp=1&sk=#a
http://www.xente.mundo-r.com/explora/quimica3/Polimeros.pdf
http://www.polimerossinteticos.com/es/
http://www.profesorenlinea.cl/Quimica/PolimerosCeluloAlmid.htm