• Share
  • Email
  • Embed
  • Like
  • Save
  • Private Content
Polímeros
 

Polímeros

on

  • 5,532 views

 

Statistics

Views

Total Views
5,532
Views on SlideShare
5,462
Embed Views
70

Actions

Likes
2
Downloads
175
Comments
0

2 Embeds 70

http://educacionvirtual.uta.edu.ec 69
https://www.facebook.com 1

Accessibility

Categories

Upload Details

Uploaded via as Microsoft PowerPoint

Usage Rights

© All Rights Reserved

Report content

Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
  • Full Name Full Name Comment goes here.
    Are you sure you want to
    Your message goes here
    Processing…
Post Comment
Edit your comment

    Polímeros Polímeros Presentation Transcript

    • POLIMEROS
      • Glosario
      • Definición
      • Historia
      • Clasificación
      • Propiedades físico químicas
      • Propiedades Eléctricas
      • Propiedades Mecánicas
      • Estructura Cristalina
      • Tipos de Polimerización
      • Elaboración
      • Reciclaje
      TABLA DE CONTENIDO
    • Monómero (del griego mono, uno y meros, parte) es una moléculas de pequeña masa molecular que unida a otros monómeros, a veces cientos o miles, por medio de enlaces químicos, generalmente covalentes, forman macromoléculas llamadas polímeros.
      Las fuerzas intermoleculares se producen cuando los átomos pueden formar unidades estables llamadas moléculas mediante el compartimiento de electrones. Las fuerzas intermoleculares, fuerzas de atracción entre moléculas a veces también reciben el nombre de enlaces intermoleculares aunque son considerablemente más débiles que los enlaces iónicos, covalentes y metálicos.
      GLOSARIO
    • Las biomoléculas son las moléculas constituyentes de los seres vivos. Los 4 cuatro bioelementos más abundantes en los seres vivos son el carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno, representando alrededor del 99% de la masa de la mayoría de las células.
      Los polímeros son macromolécula s (generalmente orgánicas) formadas por la unión de moléculas más pequeñas llamadas monómeros.
      El poliuretano (PUR) es un polímero que se obtiene mediante condensación de poli oles combinados con polisocianatos. Se subdivide en dos grandes grupos: termoestables (este artículo) y termoplásticos (poliuretano termoplástico). Los poliuretanos termoestables más habituales son espumas, muy utilizadas como aislantes térmicos y como espumas resilientes; pero también existen poliuretanos que son elastómeros, adhesivos y selladores de alto rendimiento, pinturas, fibras, sellantes, para embalajes, juntas, preservativos, componentes de automóvil, en la industria de la construcción, del mueble y múltiples aplicaciones más.
    • El estireno es un hidrocarburo aromático de fórmula C8H8 manufacturado por la industrial química. Este compuesto molecular se conoce también como vinil benceno, etenilbenceno, cinameno o feniletileno.
      Resiliencia (del verbo latino resilio, resilire: ‘saltar hacia atrás, rebotar’)
      Un copolímero es una macromolécula compuesta por dos o más unidades repetitivas distintas, que se pueden unir de diferentes formas por medio de enlaces químicos.
      El término termófilo se aplica a organismos vivos que pueden soportar condiciones extremas de temperatura relativamente altas, por encima de los 45ºC o relativamente bajas. Es un subtipo de vida extremófila. Muchos termófilos pertenecen al dominio Archaea.
    • La Temperatura de transición vítrea (Tg) es la temperatura a la que se da una seudotransición termodinámica en materiales vítreos, por lo que se encuentra en vidrios, polímeros y otros materiales inorgánicos amorfos. Esto quiere decir que, termodinámicamente hablando, no es propiamente una transición
      Esferulita pequeños cuerpos esféricos
      Dentro de los plásticos de ingeniería podemos encontrarlo como Polimetilmetacrilato, también conocido por sus siglas PMMA. La lámina de acrílico se obtiene de la polimerización del metacrilato de metilo y la presentación más frecuente que se encuentra en la industria del plástico es en gránulos ('pellets' en inglés) o en láminas. Los gránulos son para el proceso de inyección o extrusión y las láminas para termoformado o para mecanizado.
      Se denomina abrasión (del lat. abradĕre, "raer") a la acción mecánica de rozamiento y desgaste que provoca la erosión de un material o tejido
    • Los polímeros son macromoléculas generalmente orgánicas formadas por la unión de moléculas mas pequeñas llamadas monómeros.
      POLÍMEROS
    • POLIMERO
      POLI: Varios
      MERO: Partes
      DEFINICION ETIMOLOGICA
    • Lo que distingue a los polímeros de los materiales constituidos por moléculas de tamaño normal son sus propiedades mecánicas.
    • Según su origen
      Según su mecanismo de polimerización
      Según su composición química
      Según sus aplicaciones
      Según su comportamiento al elevar su temperatura
      CLASIFICACIÓN
      • Polímeros 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.
      • Polímeros semisintéticos. Se obtienen por transformación de polímeros naturales.
      • Polímeros sintéticos. Muchos polímeros se obtienen industrialmente a partir de los monómeros.
      SEGÚN SU ORIGEN
    • SEGÚN SU MECANISMO DE POLIMERIZACIÓN
      Polímeros de condensación:
      Si la molécula de monómero pierde átomos cuando pasa a formar parte del polímero. Por lo general se pierde una molécula pequeña, como agua o HCl gaseoso
      +
      +
    • Polímeros de adición:Si la molécula de monómero pasa a formar parte del polímero sin pérdida de átomos
      +
    • Polímeros formados por reacción en cadena. Los monómeros pasan a formar parte de la cadena de uno en uno. Primero se forman dímeros, después trímeros, a continuación tetrámeros, etc. La cadena se incrementa de uno en uno, monómero a monómero.
      Polímeros formados por etapas:es posible la reacción, por ejemplo, de un dímero con un trímero, un tetrámero con un dímero.
    • Polímeros vinílicos. La cadena principal de sus moléculas está formada exclusivamente por átomos de carbono.
      Dentro de ellos se pueden distinguir:
      Polímeros orgánicos. Posee en la cadena principal átomos de carbono.
      Poliolefinas, formados mediante la polimerización de olefinas.
      Polímeros estirénicos, que incluyen al estireno entre sus monómeros.
      Polímeros vinílicos halogenados, que incluyen átomos de halógenos (cloro, flúor...) en su composición.
      SEGÚN SU COMPOSICIÓN QUÍMICA
      • Polímeros acrílicos. Ejemplos: PMMA.
      Polímeros orgánicos no vinílicos. Además de carbono, tienen átomos de oxígeno o nitrógeno en su cadena principal.
      Algunas sub-categorías de importancia:
      Poliésteres
      Poliamidas
      Poliuretanos
      Polímeros ignorantes. Entre otros:
      Basados en azufre..
      Basados en silicio.
    • SEGÚN SUS APLICACIONES
      Elastomeros. Son materiales con muy bajo módulo de elasticidad y alta extensibilidad; es decir, se deforman mucho al someterlos a un esfuerzo pero recuperan su forma inicial al eliminar el esfuerzo. En cada ciclo de extensión y contracción los elastómeros absorben energía, una propiedad denominada resiliencia.
    • Plásticos. Son aquellos polímeros que, ante un esfuerzo suficientemente intenso, se deforman irreversiblemente, no pudiendo volver a su forma original.
      Fibras. Presentan alto módulo de elasticidad y baja extensibilidad, lo que permite confeccionar tejidos cuyas dimensiones permanecen estables.
    • Recubrimientos. Son sustancias, normalmente líquidas, que se adhieren a la superficie de otros materiales para otorgarles alguna propiedad, por ejemplo resistencia a la abrasión.
      Adhesivos. Son sustancias que combinan una alta adhesión y una alta cohesión, lo que les permite unir dos o más cuerpos por contacto superficial.
    • SEGÚN SU COMPORTAMIENTO AL ELEVAR SU TEMPERATURA
      • Termoplásticos: que fluyen (pasan al estado líquido) al calentarlos y se vuelven a endurecer (vuelven al estado solidó) al enfriarlos. Su estructura molecular presenta pocos (o ningún) entrecruzamientos.
      • Termoestables: que no fluyen, y lo único que conseguimos al calentarlos es que se descompongan químicamente, en vez de fluir. Este comportamiento se debe a una estructura con muchos entrecruzamientos, que impiden los desplazamientos relativos de las moléculas.
    • PROPIEDADES FÍSICO-QUÍMICAS DE LOS POLÍMEROS.
    • ESTRUCTURA MOLECULAR DE LOS POLÍMEROS
      Los polímeros presenta en su estructura cadenas, integradas por unidades estructurales repetitivas unidas entre si por enlaces covalentes.
    • Polímero Lineal
      Polímero Ramificado
    • POLIMERO AMORFO Y CRISTALINO
    • Peso Molecular y Distribución
    • Curva de distribución de pesos moleculares (DPM)
    • La resistencia térmica o temperatura de descomposición corresponde a la temperatura mínima a la cual un polímetro sufre una alteración química y, en consecuencia, de sus propiedades.
      La temperatura de transición vítrea se entiende como la temperatura bajo la cual un determinado polímero se comporta como un materia vítreo y por arriba de la cual se comporta como un materia elástico.
      La temperatura de fusión depende del peso molecular que correlaciona el numero de átomos de carbono con el punto de fusión.
      PROPIEDADES TÉRMICAS
    • Temperatura de transición vítrea (Tg) y Temperatura de fusion (Tm) de los polímeros mas comunes
    • Las propiedades eléctricas de los polímeros industriales están determinadas principalmente, por la naturaleza química del material (enlaces covalentes de mayor o menor polaridad) y son poco sensibles a la micro-estructura cristalina o amorfa del material, que afecta mucho más a las propiedades mecánicas.
      PROPIEDADES ELÉCTRICAS
    • PROPIEDADES MECANICAS DE LOS POLÍMEROS.
      • Resistencia
      • Un polímero tiene resistencia a la torsión si es resistente cuando es puesto bajo torsión. También está la resistencia al impacto. Una muestra tiene resistencia al impacto si es fuerte cuando se la golpea agudamente de repente, como con un martillo.
      • 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.
    • Dureza
      La dureza es una propiedad mecánica de los materiales consistente en la dificultad que existe para rayar (mineralogía) o crear marcas en la superficie mediante micro penetración de una punta
      Curva Tensión - Esfuerzo
      Dureza
      Esfuerzo
      Tensión
      • El polímero puede solidificarse formando un sólido amorfo o uno cristalino. Como se sabe los polímeros con fuertes irregularidades en su estructura tienden a formar sólidos amorfos y los polímeros con cadenas muy simétricas tienden a cristalizar.
      • Un polímero parcialmente cristalino, generalmente tiene mayor resistencia mecánica que el mismo material con estructura amorfa
      ESTRUCTURA CRISTALINA
    • Flexibilidad de las moléculas: Para que un polímero cristalice, sus moléculas deben tener suficiente elasticidad, es decir, la movilidad necesaria para colocarse en posiciones precisas durante el proceso de cristalización
      FACTORES CINÉTICOS QUE CONTROLAN LA CRISTALIZACIÓN.
    • Condiciones de la cristalización: El efecto de la temperatura sobre la cristalización de los polímeros es conflictivo. Por una parte, se requieren temperaturas altas para impartir a las moléculas poliméricas suficiente energía cinética (movilidad) y que puedan acomodarse en la red cristalina. Pero sólo a bajas temperaturas van a permanecer en forma estable en los cristales. El balance entre esas dos condiciones produce una velocidad máxima de cristalización a una temperatura intermedia.
    • La regularidad de la estructura molecular hace posible que las moléculas se acomoden en una red cristalina
      La polaridad de las moléculas aumenta la atracción entre cadenas adyacentes y, en consecuencia, la atracción que tiende a colocarlas ordenadamente en el cristal y mantenerlas firmemente en él.
      FACTORES QUE DETERMINAN EL GRADO DE CRISTALINIDAD
    • En forma de láminas o “lamelas”, la cual es predominante en el caso de polímeros altamente cristalinos, esta forma incrementa la resistencia mecánica.
      En forma de esferulita que es una estructura radial simétrica formado por el crecimiento espacial de zonas cristalina a partir de un núcleo central
      ESTRUCTURAS CRISTALINAS
    • POLIMERIZACION A ESCALA INDUSTRIAL:
      Para la fabricación de Polímeros sintéticos en escala industrial se emplean principalmente las siguientes reacciones:
      Polimerización por adición
      Policondensación
      TIPOS DE POLIMERIZACIÓN
    • EN BLOQUE:Se parte de un monómero puro no diluido, que se transforma lentamente en el polímero sólido. Este procedimiento se emplea para la fabricación de polímeros puros sólidos.
      EN SOLUCION:En esta polimerización se diluye el monómero con disolventes en los cuales también se disuelve el polímero. Este método también disminuye el problema de la eliminación del calor durante la polimerización.
      POLIMERIZACION POR ADICION
    • EN EMULCION:La reacción se realiza en un reactor en el que se agita convenientemente la mezcla de reacción formada por monómero, agua, iniciador, jabón y otros componentes. . Estos polímeros son de grano muy fino. Además puede controlarse bien técnicamente debido a que la dispersión del plástico se mantiene esca­samente viscosa. Los productos contienen residuos de emulsionante que pueden afectar las propiedades eléctricas y la transparencia.
    • Es el procedimiento clásico para la fabricación de resinas solidificables. En la policondensación se asocian distintas moléculas que poseen grupos reactivos en varias posiciones, realizándose el proceso con separación de agua, amoníaco u otras sustancias volátiles.
      POLICONDENSACIÓN
    • Moldeo por inyección
      Moldeo por soplado
      Moldeo por vacío
      Calandrado
      Moldeo por extrusión
      PROCEDIMIENTOS DE ELABORACIÓN
    • Un émbolo o pistón de inyección se mueve rápidamente hacia adelante y hacia atrás para empujar el plástico ablandado por el calor a través del es­pacio existente entre las paredes del cilindro y una pieza recalentada y situada en el centro de aquél,Bajo la acción combinada del calor y la presión ejercida por el pistón de inyección, el polímero es lo bastante fluido como para llegar al molde frío donde toma forma la pieza en cuestión.
      MOLDEO POR INYECCIÓN
    • MOLDEO DE INSUFLADO DE AIRE
      • Es un proceso usado para hacer formas huecas (botellas, recipientes). Un cilindro plástico de paredes delgadas es extruído y luego cortado en el largo que se desea. Luego el cilindro se coloca en un molde que se cierra sobre el polímero ablandado y le suprime su parte inferior cortándola. Una corriente de aire o vapor es insuflado por el otro extremo y expande el material hasta llenar la cavidad. El molde es enfriado para el fraguado.
    • Mediante este proceso se comprime una chapa de resina termoplástica ablandada por el calor contra un molde frío. La chapa toma y conserva la forma del molde. Este méto­do se emplea para revestimientos interiores (puertas de heladeras, gabinetes,etc.)
      MOLDEO POR VACIO
      • El proceso se emplea para la fabricación de chapas y películas plásticas. Consiste en pasar un polímero convertido en una masa blanda entre una serie de rodillos calentados. A medida que el polímero pasa a través de los rodillos se forma" un producto uniforme. El último par do rodillos se ajustan para dar el espesor deseado. El sistema de rodi­llos de enfriamiento da a las chapas o películas su estructura molecular permanente.
      CALANDRADO
      • En el moldeo por extrusión se utiliza un transportador de tornillo helicoidal. El polímero es transportado desde la tolva, a través de la cámara de calenta­miento, hasta la boca de descarga, en una co­rriente continua. A partir de gránulos sólidos, el polímero emerge de la matriz de extrusión en un estado blando. Como la abertu­ra de la boca de la ma­triz tiene la forma del producto que se desea obtener, el proceso es continuo. Posteriormente se corta en la medida adecuada.
      MOLDEO POR EXTRUSION
      • EXTRUSION DE FILM TOBULAR: En esto proceso se funde polietileno de baja densidad. El fundido es extruído a través de una matriz anular. Se introduce aire inflando el tubo del polímero extruído para formar una burbuja del diámetro requerido, la que es en­friada por una corriente de aire. El film es arrastrado por un par de rodillos que aplastan la burbuja manteniendo así el aire empleado para inflar la burbuja dentro de ella.
    • ARTICULOS TERMORRIGIDOS
      • MOLDEO POR COMPRESION:Una vez comenzado el calentamiento, un plástico termorrígido continúa endureciéndose. En el moldeado por compresión, el material se coloca en el molde abierto. Un taco calen­tado aplica suficiente calor y presión para ablandar el polímero termorrígido y llenar la cavidad del molde. La temperatura del taco y de la cavidad del molde puede ser de hasta 149 C y la presión de Las cadenas del polímero se entrecruzan rápidamente y el plástico se endurece tomando su forma permanente, pudiendo ser retirado del molde.
    • MOLDEADO DE LAMINADOS:El moldeado para chapas se emplea para los laminados empleándose telas u otros materiales impregnados. El material se impregna en la resina, se calienta y se hace entrar a presión en el molde. Mantenidos en posi­ción bajo la acción del calor y la presión, los materiales se funden formando una densa y sólida masa en forma de lámina.
      • PROCESOS DE FUNDICION:En este proceso no se requiere calor ni presión. El plástico fluido se vierte en un molde, o el polímero sólido que puede ser licuado mediante solventes o catalizadores.
      En la fundición, el polímero se coloca en un molde y se solidifica por una reacción química llamada Vulcanización. Si el plástico se solidifica por el añadido de ciertos catalizadores, se dice que está vulcanizado. El equipo y los moldes necesarios para el proceso son de bajo costo.
    • PROCESO DE LECHO FLUIDIFICADO: Luego tenemos un interesante proceso, particularmente útil para cubrir una gran variedad de artículos con una capa o envoltura de plástico de grosor bastante uniforme. La pieza metálica a cubrir se calienta en un horno a temperatura superior al punto de fusión del polímero que se va a aplicar. Una vez calentada, se sumerge de inmediato en un recipiente lleno de partículas de polímero en polvo que se tornan.
    • Como la temperatura del metal es superior al punto de fusión del plástico, enseguida empieza a formarse una capa sobre el metal caliente. El grosor de esa capa está determinado por el tiempo durante el cual la parte metá­lica queda sumergida en la masa esponjosa de polvo. Cuando se ha obtenido el grosor que se desea, la pieza se retira y luego se hace pasar por un horno para la fusión final del polímero.
    • Producción de caucho
      La producción del caucho sigue distintos pasos. En la plantación, los operarios extraen el látex de los árboles con un procedimiento llamado sangrado. Una vez recogido, el látex lechoso se introduce en un tanque de tratamiento en el que el líquido comienza a cuajarse o coagularse, haciéndose más sólido. A continuación, en una trituradora de cilindros, se prensa en forma de láminas llamadas crepés. Finalmente, el caucho es ahumado, secado y embalado para su distribución a los fabricantes.
    • INDUSTRIA EN COLOMBIA
      MICHELIN - Elastómeros
      GOODYEAR - Elastómeros
      RIMAX - Plástico
      PAVCO - Plásticos
      VANYPLAS - Plástico
      SUPERPOLO - Fibra
      COLBON - Adhesivo
      BOXER - Adhesivo
      PINTUCO - Recubrimientos
    • RECICLAJE