EL MUNDO DE LOS
POLIMEROS
Marisela carrillo
Cárdenas roa Valeria
Diego vela robles
Flores Sánchez devi
¿Qué son los polímeros y por qué son tan
importantes?
• Definición de polímeros
• Los polímeros se definen como macromoléc...
• En función de la repetición o variedad de los monómeros, los polímeros se clasifican en:
• Homopolímero - Se le denomina...
• Elastómeros
• Termoestables
• En función de la composición química, los polímeros pueden ser inorgánicos como por ejempl...
Importancia de los polímeros por sus
aplicaciones y usos
• La gran revolución tecnológica sufrida por los países desarroll...
• En las últimas décadas se ha expandido el conocimiento de las enormes posibilidades que
ofrece la reutilización o el rec...
• Reciclado mecánico
• Reciclado químico
• Reciclado termoquímico
• Recuperación de energía
• El reciclado químico se apli...
• Atendiendo a sus propiedades y usos finales, los polímeros pueden clasificarse en:
• -Elastómeros. Son materiales con mu...
Clasificación de polímeros en naturales y
sintéticos.
• Los Polímeros sintéticos son creados por el hombre a partir de ele...
• Importancia de los polímeros sintéticos
• Los objetos que más empleamos cotidianamente y con más frecuencia se cuentan l...
Clasificación de los polímeros sintéticos
• 1. Según el tipo de monómeros que lo conforman, se clasifican como:
•
• a) Hom...
• 3. Según sus propiedades físicas se pueden clasificar como:
• a) Termorrígidos: si mantienen su forma una vez que han si...
Polímeros naturales
• Existen en la naturaleza muchos polímeros y las biomoléculas que forman los seres vivos son
macromol...
Caucho natural
El caucho natural es un polímero elástico y semisólido, que posee la siguiente estructura:
Caucho natural f...
Proteínas
Las proteínas funcionan como material estructural en los animales, tal como la celulosa en las plantas. Todas la...
Estructura química de los polímeros
2.1 .Concepto de monómero y polímero.
• Un monomero es una pequeña molécula de pequeña...
• 3. Derivados de acrilamida (Ej: N-Metilolacrilamida).
• Este tipo de monómeros es usualmente utilizados en proporciones ...
• 8. grupos hidroxilo (Ej: 2-hidroxietilmetacrilato)
• Los monómeros que contienen carboxilos se introducen a menudo para ...
¿Cómo se obtienen los polímeros
sintéticos?
• Muchos polímeros se obtienen industrialmente a partir de los
monómeros. Por ...
clasificación
Segun su Origen:
• -Polímeros naturales. Existen en la naturaleza muchos polímeros y las
biomoléculas que fo...
Copolimeros.
Cuando los dos monómeros están dispuestos según un
ordenamiento alternado, el polímero es denominado obviamen...
En un copolímero al azar, los dos monómeros pueden seguir
cualquier orden:
• En un copolímero en bloque, todos los monómeros de un mismo
tipo se encuentran agrupados entre sí, al igual que el otro ...
• Un copolímero en bloque que usted conoce muy bien, siempre y
cuando use zapatos, es el caucho SBS. Se emplea para las su...
Reacciones de adición y condensación de
polimeros sintéticos
• Adición
Resultan de la adición consecutiva de monómeros a u...
Polimerización aniónica:
• Ocurre por el ataque de un anión (B–) sobre el doble enlace de
un alqueno que posee sustituyent...
Polimerización catiónica
Ocurre generalmente por el ataque de un ácido de Lewis (un catión)
o por un ácido mineral sobre e...
Polimerización por radicales libres
Es el método de mayor uso comercial. En este tipo de polimerización se
distinguen tres...
b) Propagación.
El radical libre formado, altamente reactivo, ataca un carbono del doble enlace de un alqueno, por
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• c) Término.
• Ocurre por la reacción del polímero con otro radical libre
condensación
• Los condensados pueden obtenerse por métodos en lo que se elimina una
molécula sencilla, por reacción del i...
• Ramificados. La cadena lineal presenta ramificaciones.
• Redes poliméricas. Se forman al enlazarse átomos de diferentes ...
propiedades de los polímeros
• Clasificación de los polímeros de acuerdo a las siguientes propiedades:
• Reticulares y lin...
• Lineales. Formados por una única cadena de monómeros.
• Ramificados. La cadena lineal presenta ramificaciones.
• Redes p...
termoestables
• Estos polímeros presentan una estructura del tipo reticular a base de uniones covalentes, con entrelazamie...
termoplasticos
Los materiales termoplástico son aquellos materiales que están formados por polímeros que se encuentran uni...
En función del grado de las fuerzas intermoleculares que se producen entre las
cadenas poliméricas, estas pueden adoptar d...
¿Existen diferencias entre los polímeros naturales y los
sintéticos?
• Los polímeros se dividen en dos grandes grupos: aqu...
: Efectos socioeconómicos y ambientales de la
producción y uso de polímeros en México.
• La gran cantidad de basura que se...
bibliografía
• http://termoplas.blogspot.mx/2012/10/termoplasticos.html
• http://polimerosquimicos.blogspot.mx/2008/03/cla...
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  1. 1. EL MUNDO DE LOS POLIMEROS Marisela carrillo Cárdenas roa Valeria Diego vela robles Flores Sánchez devi
  2. 2. ¿Qué son los polímeros y por qué son tan importantes? • Definición de polímeros • Los polímeros se definen como macromoléculas compuestas por una o varias unidades químicas (monómeros) que se repiten a lo largo de toda una cadena. • Un polímero es como si uniésemos con un hilo muchas monedas perforadas por el centro, al final obtenemos una cadena de monedas, en donde las monedas serían los monómeros y la cadena con las monedas sería el polímero. • La parte básica de un polímero son los monómeros, los monómeros son las unidades químicas que se repiten a lo largo de toda la cadena de un polímero, por ejemplo el monómero del polietileno es el etileno, el cual se repite x veces a lo largo de toda la cadena. • Polietileno = etileno-etileno-etileno-etileno-etileno-……
  3. 3. • En función de la repetición o variedad de los monómeros, los polímeros se clasifican en: • Homopolímero - Se le denomina así al polímero que está formado por el mismo monómero a lo largo de toda su cadena, el polietileno, poliestireno o polipropileno son ejemplos de polímeros pertenecientes a esta familia. • Copolímero - Se le denomina así al polímero que está formado por al menos 2 monómeros diferentes a lo largo de toda su cadena, el ABS o el SBR son ejemplos pertenecientes a esta familia. • La formación de las cadenas poliméricas se producen mediante las diferentes polireacciones que pueden ocurrir entre los monóneros, estas polireacciones se clasifican en: • Polimerización • Policondensación • Poliadición • En función de cómo se encuentren enlazadas o unidas (enlaces químicos o fuerzas intermoleculares) y la disposición de las diferentes cadenas que conforma el polímero, los materiales poliméricos resultantes se clasifican en: • Termoplásticos
  4. 4. • Elastómeros • Termoestables • En función de la composición química, los polímeros pueden ser inorgánicos como por ejemplo el vidrio, o pueden ser orgánicos como por ejemplo los adhesivos de resina epoxi, los polímeros orgánicos se pueden clasificar a su vez en polímeros naturales como las proteínas y en polímeros sintéticos como los materiales termoestables. • Existen diferentes parámetros que miden las propiedades de los polímeros como el radio de giro, la densidad del polímero, la distancia media entre las cadenas poliméricas, la longitud del segmento cuasi-estático dentro de las cadenas poliméricas, etc... • Entre las propiedades que definen las propiedades de los polímeros, las más importantes son: • La temperatura de transición vítrea del polímero • El peso medio molecular del polímero • La temperatura de transición vítrea determina la temperatura en la cual el polímero cambia radicalmente sus propiedades mecánicas, cuando la temperatura de transición vitrea es ligeramente inferior a la temperatura ambiente el polímero se comporta como un material elástico (elastómero), cuando la temperatura de transición vitrea es superior a la temperatura ambiente el polímero se comporta como un material rígido (termoestable). • El peso molecular medio determina de manera directa tanto el tamaño del polímero así como sus propiedades tanto químicas como mecánicas (viscosidad, mojado, resistencia a la fluencia, resistencia a la abrasión …), polímeros con alto peso molecular medio corresponden a materiales muy viscosos.
  5. 5. Importancia de los polímeros por sus aplicaciones y usos • La gran revolución tecnológica sufrida por los países desarrollados en las ultimas décadas, ha introducido una lista de innovaciones en la vida de cada una de las personas que vive en este tipo de sociedad. • El plástico ha supuesto un gran paso adelante en infinidad de campos, sólo debemos mirar a nuestro alrededor y vemos que nos encontramos rodeados de objetos de este material. • Resultaría muy complicado hacer un estudio detallado de su composición, ya que los elementos químicos utilizados y sus combinaciones son muy variadas dependiendo de su utilidad. Debido a su complejidad estructural no se ha podido idear el modo eficaz de su reciclaje para posteriores utilizaciones. Así podemos plantear un gran inconveniente sobre la masiva utilización de este material. Pero también debemos hacer mención a las innumerables mejoras que ha proporcionado a la vida humana. • Reciclado y contaminación de los polímeros • -Reciclado: • A nivel mundial la mayor parte de los materiales usados no son recuperados al final de su vida útil, los plásticos tampoco, salvo casos muy específicos. Esto es debido a su gran variedad y su heterogeneidad, junto a su relativa “juventud” respecto a los materiales convencionales y su generalmente bajo costo unitario.
  6. 6. • En las últimas décadas se ha expandido el conocimiento de las enormes posibilidades que ofrece la reutilización o el reciclado de los materiales plásticos. • Cuando utilizamos productos reciclados disminuye la contaminación en general y el consumo de energía. Esto implica la utilización de menos combustibles fósiles, que a su vez, generaría menos CO2 que no contribuiría al cambio climático. • Producto reciclado: re-uso del componente, en el mismo estado en que se encuentra. • Reciclado mecánico: moliendo y reelaborando en una nueva forma. • Reciclado Químico: desglose en los componentes químicos básicos y re-usan en procesos de la producción químicos. • Recuperación de energía: utilización del calor de los plásticos para la producción de energía. • Tratamiento térmico: la reducción de volumen y quita de los contaminantes a descargar.” • Las tecnologías actuales para el reciclado de los materiales plásticos pueden resumirse en:
  7. 7. • Reciclado mecánico • Reciclado químico • Reciclado termoquímico • Recuperación de energía • El reciclado químico se aplica solamente a los materiales termoplásticos logrados por poli-condensación. Se basa en aprovechar la reversibilidad de la reacción, reobteniéndose los monómeros iniciales. • El reciclado termoquímico puede trabajar con mezclas de plástico, eliminándose las selecciones, pero es la que más desvaloriza el desecho. • Las opciones de este sistema son la pirólisis, hidrogenación y gasificación. • La pirólisis se realiza a 500-900 ° C, sin presión y sin oxígeno. • La hidrogenación a 300-500 ° C a 10 – 40 Mpa y atmósfera de hidrógeno • La gasificación a 900 – 1400 °C con 0-6 Mpa, oxígeno y agua. • Los primeros dos procesos entregan gas, aceite y sólido; el último, hidrógeno y monóxido de carbono. Si hay cloro presente se remueve como ácido clorhídrico que se neutraliza. El proceso de gasificación es el más usado dentro de los procesos termoquímicos. • La recuperación de la energía, por combustión en hornos de los residuos plásticos, termina en energía térmica. Los gases de combustión si es necesario deben ser tratados antes de ser liberados al ambiente. • • Si son piezas que fueron moldeadas solas y no contienen algún tipo de sustancia nociva pueden ser mecánicamente recicladas después de usadas. • • Si las piezas contienen substancias peligrosas puede realizarse un reciclado termoquímico o una recuperación de energía por combustión, con el posterior tratamiento de los gases de combustión.
  8. 8. • Atendiendo a sus propiedades y usos finales, los polímeros pueden clasificarse en: • -Elastómeros. 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. Hay que resaltar que el término plástico se aplica a veces incorrectamente para referirse a la totalidad de los polímeros. • -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. • -Termoplásticos, que fluyen (pasan al estado liquido) al calentarlos y se vuelven a endurecer (vuelven al estado solido) al enfriarlos. Su estructura molecular presenta pocos (o ninguno) entrecruzamientos. Ejemplos: Polietileno (PE), Polipropileno (PP), PVC. • -Termoestables, que se descomponen químicamente al calentarlos, en vez de fluir. Este comportamiento se debe a una estructura con muchos entrecruzamientos, que impiden los desplazamientos relativos de las moléculas. • La clasificación termoplásticos / termoestables es independiente de la clasificación elastómeros / plásticos / fibras. Existen plásticos que presentan un comportamiento termoplástico y otros que se comportan como termoestables. Esto constituye de hecho la principal subdivisión del grupo de los plásticos y hace que a menudo cuando se habla de "los termoestables" en realidad se haga referencia sólo a "los plásticos termoestables". Pero ello no debe hacer olvidar que los elastómeros también se dividen en termoestables (la gran mayoría) y termoplásticos (una minoría pero con aplicaciones muy interesantes).
  9. 9. Clasificación de polímeros en naturales y sintéticos. • Los Polímeros sintéticos 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. • Estructura de un polímero • Un polímero está constituido por moléculas (unidad fundamental con que se forma un compuesto químico), denominadas monómeros, frecuentemente unidas unas a otras formando una cadena lineal. Cada molécula puede tener un origen natural o sintético, y tener bajo peso molecular (PM). Esta magnitud es la relación entre el promedio de la masa de una sustancia, por molécula de su composición isotópica específica, y 1/12 avos de la masa del átomo de carbono-12. • La unión entre las moléculas ocurre por medio de reacciones químicas . La cantidad de monómeros unidos puede ser de cientos o miles llevando el peso molecular del polímero a valores del orden de 1.000 a 1.000.000. Este número n es el grado de polimerización (DP). • Formación del polímero polietileno • Un ejemplo típico de polímero sintético es el formado a partir del monómero etileno que por reacción con moléculas del mismo tipo forman el polietileno, o simplemente, PE . La reacción química para la síntesis del polímero se llama polimerización. La molécula del etileno es CH2=CH2 se une con otras n moléculas para formar el polímero. • La característica principal de los polímeros es su peso molecular elevado, que determina las propiedades químicas y físicas de éstas moléculas. A medida que la polimerización avanza crece el grado de polimerización y con el peso molecular del polímero. También, existen polímeros de origen natural producidos por organismos: los polisacáridos (celulosa y almidón), proteínas (colágeno, hemoglobina, hormonas, albúmina, etc.) y los ácidos nucleicos (DNA y RNA). Tanto los polímeros como estas moléculas son clasificados como macromoléculas.
  10. 10. • Importancia de los polímeros sintéticos • Los objetos que más empleamos cotidianamente y con más frecuencia se cuentan los polímeros sintéticos y los cauchos. • Los polímeros sintéticos son usados en forma masiva en la manufactura de: embalajes para productos alimenticios, fármacos y químicos, electrodomésticos, herramientas, utensilios domésticos, juguetes, componentes automotrices; lo forman parte de una lista muy larga de aplicaciones. También, los polímeros tienen aplicación en diversas áreas de la ciencia y tecnología. • Ese uso tan extendido se debe al bajo costo de producción, baja densidad, tenacidad adecuada, buen acabado superficial, durabilidad, versatilidad del sistema de producción, entre otras ventajas respecto a los materiales metálicos o cerámicos. También, es necesario notar que muchos productos hechos originalmente con otros materiales fueron suplantados por objetos diseñados en materiales plásticos. Así, por ejemplo, componentes automotrices tales como los paragolpes metálicos cromados han sido reemplazados por otros de plástico reforzado debido al menor costo de producción y mayor resistencia a la corrosión luego de sufrir impactos. Otras piezas sustituto han sido el panel, el volante, el forro del techo interno, el tapizado y el relleno de los asientos, componentes de los cinturones de seguridad, revestimiento de cables de eléctricos, las mangueras, los recipiente para líquidos y las juntas, etc. Además, este uso intensivo del plástico y del caucho permite la reducción de peso del automóvil, menor consumo de combustible, mayor comodidad y seguridad para el pasajero. . • Los polímeros sintéticos provienen mayoritariamente del petróleo (mezcla de hidrocarburos). El 4 % de la producción mundial de petróleo se convierte en polímeros. Después de un proceso de cracking y reforming, se tienen moléculas simples, como etileno, benceno, etc., a partir de las que comenzará la síntesis del polímero. • La síntesis de cualquier polímero, con una calidad controlada, es un proceso muy complejo, y encontraremos normalmente a la gran industria petroquímica asociada a la producción de los diversos materiales plásticos. Esta industria suministrará material acabado susceptible de posterior moldeo, en el caso de termoplásticos, o líquidos y polvos reactivos, en el caso de los termoestables, a falta de la reacción final de entrecruzamiento.
  11. 11. Clasificación de los polímeros sintéticos • 1. Según el tipo de monómeros que lo conforman, se clasifican como: • • a) Homopolímeros: si están formados sólo por la repetición de unidades del mismo monómero, como polietileno, poliestireno, entre otros. • b) Copolímeros: si las cadenas están formadas por dos o más tipos de monómeros como estireno-butadieno (SBR) en la fabricación de neumáticos, acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS) en cuerpos de televisores y refrigeradores, etc. • 2. Según su secuencia en el polímero, los monómeros (en líneas de color azul y rojo) pueden estar ubicados de distinta manera, por ejemplo al azar, • alternando una unidad de cada polímero,o alternando una secuencia de unidades de cada polímero
  12. 12. • 3. Según sus propiedades físicas se pueden clasificar como: • a) Termorrígidos: si mantienen su forma una vez que han sido moldeados a una cierta temperatura, por ejemplo, la baquelita. Estos polímeros son también conocidos como termoestables. • b) Termoplásticos: si pueden cambiar su forma con cambios de temperatura, por ejemplo, polietileno, poliestireno. • Esta última clasificación introduce el término “plástico”, que se define como un polímero de naturaleza orgánica que puede moldearse para obtener una forma deseada.c) Elastómeros: si tienen la propiedad de recuperar su forma al ser sometidos a una deformación de ella, por ejemplo, caucho vulcanizado. • caucho vulcanizado • d) Fibras: si tienen la forma de hilos. Se producen cuando el polímero fundido se hace pasar a través de los orificios de tamaño pequeño de una matriz adecuada y, simultáneamente, se aplica un estiramiento.
  13. 13. Polímeros naturales • Existen en la naturaleza muchos polímeros y las biomoléculas que forman los seres vivos son macromoléculas de polímeros. Por ejemplo, las proteínas, la celulosa, el hule o caucho natural, la quitina, lignina, etc. 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 comos 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.
  14. 14. Caucho natural El caucho natural es un polímero elástico y semisólido, que posee la siguiente estructura: Caucho natural formado por monómeros de isopreno El monómero del caucho natural es el isopreno (2-metil-1,3-butadieno), que es un líquido volátil.
  15. 15. Proteínas Las proteínas funcionan como material estructural en los animales, tal como la celulosa en las plantas. Todas las proteínas contienen los elementos carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno, y casi todas ellas contienen azufre. Las proteínas están formadas por cerca de 20 aminoácidos diferentes. Estos tienen dos grupos funcionales: el grupo amino (- NH2) y grupo el carboxilo (-COOH). El grupo amino está unido a un carbono vecino del grupo carboxilo:
  16. 16. Estructura química de los polímeros 2.1 .Concepto de monómero y polímero. • Un monomero es una pequeña molécula de pequeña masa molecular que unida a otros monomeros, a veces cientos o miles, por medio de enlaces químicos, generalmente covalentes,forman macromoleculas. Los aminoácidos son los monomeros de las proteínas Los nucletoidos son los monomeros de los ácidos nucleicos. Los monosacaridos son los monomeros de los glucidos (moléculas compuestas por carbono, hidrógeno y oxigeno). • Los polímeros son macromoleculas (generalmente orgánicas) formadas por la unión de monomeros. La reacción por la cual se sintetiza un polímero a partir de sus monomeros se denomina polarización. En el caso de que el polímero provenga de un solo tipo de monomero se denomina homopolimero y si proviene de varios monomeros se llama copolimero o heteropolimero. • Grupos funcionales presentes en la estructura de los monómer • 1. grupos carboxilos (Ej: Acidos acrílico y metacrílico). • 2. Grupos epoxi (Ej:de monómeros tales como glicidil metacrilato). Usualmente son utilizados para mejorar la resistencia química, la dureza del film, la resistencia química y la resistencia a l calor y a la abrasión.
  17. 17. • 3. Derivados de acrilamida (Ej: N-Metilolacrilamida). • Este tipo de monómeros es usualmente utilizados en proporciones de 1 a 7% y generan la incorporación de sitios de reticulación dentro de las partículas del látex. Puede sufrir reticulación vía puente hidrógeno a temperatura ambiente, como así también, pueden ser reticulados a temperatura más elevada (120 –150°C) con formación de enlaces covalentes entre distintos grupos N-Metilol presentes en la cadena. • 4. Cloruros (Ej: Cloruro de vinilbencilo). Son monómeros con sitios electrofílicos que pueden ser reaccionados post-polimerización con nucleófilos tales como aminas, mercaptanos, etc. • 5. Grupos isocianato (Ej: TMI). Estos grupos pueden ser reticulados postpolimerización , mediante grupos amino o hidroxilo , o bien reticular durante el proceso de formación del film. • 6. Grupos amino (Ej: de monómeros funcionales como dietilaminoetilmetacrilato) • 7. Grupos sulfonato (Ej:estireno sulfonato de sodio)
  18. 18. • 8. grupos hidroxilo (Ej: 2-hidroxietilmetacrilato) • Los monómeros que contienen carboxilos se introducen a menudo para actuar como sitio para las reacciones de reticulación de la post-polimerización, modificación reológica del polímero en dispersión o para realizar la estabilidad coloidal de las partículas de latex. Estos grupos tienden a mejorar la estabilidad mecánica, de cizallamiento y congelamiento - descongelamiento del latex, para mejorar la tolerancia para con los electrolitos, para mejorar la dureza de la película y la adherencia de una película de latex a un substrato. • Los grupos carboxilos son capaces de formar enlaces hidrógeno y enlaces covalentes y pueden ser reticulados iónicamente. • Los ácidos acrílico y metacrílico son los más usualmente utilizados, ambos son muy solubles en agua y presentan una gran tendencia a la autoreticulación. • En algunos casos se pueden introducir ácidos dicarboxílicos (por ej. , ácido itacónico, ácido fumárico) que no pueden ser homopolimerizados, lo cual nos permite aumentar grandemente la estabilidad coloidal y el número de sitios activos. • La forma como estos ácidos son cargados en el reactor, el pH y el tipo de ácido influirán en la ubicación de los grupos carboxilo dentro de las partículas resultantes. • Y esto a su vez, tendrá influencia sobre las propiedades del látex. • La acrilamida cumple esencialmente con las mismas exigencias que los monómeros carboxílicos, sin introducir una carga en el medio básico. La acrilamida es una neurotoxina, y debe evitarse la exposición a la misma.
  19. 19. ¿Cómo se obtienen los polímeros sintéticos? • Muchos polímeros se obtienen industrialmente a partir de los monómeros. Por ejemplo, el nylon, el poliestireno, el policloruro de vinilo (PVC), el polietileno, etc.  Son los que se obtienen por síntesis ya sea en una industria o en un laboratorio.
  20. 20. clasificación Segun su Origen: • -Polímeros naturales. Existen en la naturaleza muchos polímeros y las biomoléculas que forman los seres vivos son macromoléculas de polímeros. Por ejemplo, las proteínas, la celulosa, el hule o caucho natural, la quitina, lignina, etc. • -Polímeros semisintéticos. Se obtienen por transformación de polímeros naturales. Por ejemplo, la nitrocelulosa, el caucho vulcanizado, etc
  21. 21. Copolimeros. Cuando los dos monómeros están dispuestos según un ordenamiento alternado, el polímero es denominado obviamente, un copolímero alternante:
  22. 22. En un copolímero al azar, los dos monómeros pueden seguir cualquier orden:
  23. 23. • En un copolímero en bloque, todos los monómeros de un mismo tipo se encuentran agrupados entre sí, al igual que el otro tipo de monómeros. Un copolímero en bloque puede ser imaginado como dos homopolímeros unidos por sus extremos.
  24. 24. • Un copolímero en bloque que usted conoce muy bien, siempre y cuando use zapatos, es el caucho SBS. Se emplea para las suelas de los zapatos y también para las cubiertas de automóviles.
  25. 25. Reacciones de adición y condensación de polimeros sintéticos • Adición Resultan de la adición consecutiva de monómeros a una cadena sin pérdida de átomos o grupos en el proceso. El compuesto que experimenta la polimerización es un compuesto orgánico que presenta enlaces múltiples (dobles o triples). El mecanismo de la polimerización por adición puede iniciarse por la acción de un anión, de un catión o de radicales libres.
  26. 26. Polimerización aniónica: • Ocurre por el ataque de un anión (B–) sobre el doble enlace de un alqueno que posee sustituyentes atractores de electrones como NO2, CN, grupos carbonilos, etc.
  27. 27. Polimerización catiónica 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+ según el siguiente mecanismo:
  28. 28. Polimerización por radicales libres Es el método de mayor uso comercial. En este tipo de polimerización se distinguen tres etapas: iniciación, propagación y término. • a) 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.
  29. 29. b) Propagación. 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.
  30. 30. • c) Término. • Ocurre por la reacción del polímero con otro radical libre
  31. 31. condensación • Los condensados pueden obtenerse por métodos en lo que se elimina una molécula sencilla, por reacción del intermedio o los intermedios (-R). • Lineales. Formados por una única cadena de monómeros.
  32. 32. • Ramificados. La cadena lineal presenta ramificaciones. • Redes poliméricas. Se forman al enlazarse átomos de diferentes cadenas.
  33. 33. propiedades de los polímeros • Clasificación de los polímeros de acuerdo a las siguientes propiedades: • Reticulares y lineales • Alta y baja densidad • Termoplásticos y termoestables
  34. 34. • Lineales. Formados por una única cadena de monómeros. • Ramificados. La cadena lineal presenta ramificaciones. • Redes poliméricas. Se forman al enlazarse átomos de diferentes cadenas. • Los homopolímeros son macromoléculas que están formadas por monómeros idénticos, la celulosa y el caucho son homopolímeros naturales, mientras que el PVC y el polietileno son sintéticos. • Los 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. • Según su forma: 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. • Los 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. • Los polímeros 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.
  35. 35. termoestables • Estos polímeros presentan una estructura del tipo reticular a base de uniones covalentes, con entrelazamiento transversal de cadenas producido por el calor o por una combinación de calor y presión durante la reacción de polimerización. A menudo, los polímeros termoestables se obtienen en forma de dos resinas liquidas. Una contiene los agentes de curado, endurecedores y plastificantes, la otra materiales de relleno y/o reforzantes que pueden ser orgánicos o inorgánicos. Cuando se mezclan estos dos componentes, se inicia la reacción de entrecruzado, de igual modo que en otros se inicia por calor y/o presión. Debido a esto, los termoestables no pueden ser recalentados y refundidos como los termoplásticos. Esto es una desventaja pues los fragmentos producidos durante el proceso no se pueden reciclar y usar. En general, las ventajas de los plásticos termoestables para aplicaciones en ingeniería son: 1 - Alta estabilidad térmica. 2 - Alta rigidez. 3 - Alta estabilidad dimensional. 4 - Resistencia a la termofluencia y deformación bajo carga. 5 - Peso ligero. 6 - Altas propiedades de aislamiento eléctrico y térmico.
  36. 36. termoplasticos Los materiales termoplástico son aquellos materiales que están formados por polímeros que se encuentran unidos mediante fuerzas intermoleculares o fuerzas de Van der waals, formando estructuras lineales o ramificadas. Un material termoplástico lo podemos asemejar a un conjunto de cuerdas entremezcladas que tenemos encima de una mesa, cada una de estas cuerdas es lo que representa a un polímero, cuanto mayor sea el grado de mezclado de las cuerdas mayor será el esfuerzo que tendremos que realizar para separar las cuerdas unas de otras, dado a que el rozamiento que se produce entre cada una de las cuerdas ofrece resistencia a separarlas, en este ejemplo el rozamiento representa las fuerzas intermoleculares que mantiene unidos a los polímeros.
  37. 37. En función del grado de las fuerzas intermoleculares que se producen entre las cadenas poliméricas, estas pueden adoptar dos tipos diferentes de estructuras, estructuras amorfas o estructuras cristalinas, siendo posible la existencia de ambas estructuras en un mismo material termoplástico. •Estructura amorfa - Las cadenas poliméricas adquieren una estructura liada, semejante a de la un ovillo de hilos desordenados, dicha estructura amorfa es la responsable directa de las propiedades elásticas de los materiales termoplástico. •Estructura cristalina - Las cadenas poliméricas adquieren una estructura ordenada y compacta, se pueden distinguir principalmente estructuras con forma lamelar y con forma micelar. Dicha estructura cristalina es la responsable directa de las propiedades mecánicas de resistencia frentes a esfuerzos o cargas así como la resistencia a las temperaturas de los materiales termoplástico
  38. 38. ¿Existen diferencias entre los polímeros naturales y los sintéticos? • Los polímeros se dividen en dos grandes grupos: aquellos naturales, como celulosa, almidones, ADN y proteínas. Por otro lado, existen aquellos sintéticos que fueron fabricados por el hombre y que incluyen todos los derivados de los plásticos. La diferencia entre estos, es que, los naturales son mucho más fácil de degradarse y tardan mucho en formarse, mientras que los sintéticos son muy difíciles de destruir y son causantes de mucha contaminación.
  39. 39. : Efectos socioeconómicos y ambientales de la producción y uso de polímeros en México. • La gran cantidad de basura que se tira anualmente en México está creando serios • Problemas, sobre todo cuando llega el momento de deshacernos de ella. • Si se quema, contamina el aire. • Si se entierra, se contamina el suelo. • Y si se desecha en ríos, mares y lagos, el agua también se contamina. • Día a día se consumen más productos que provocan la generación de más y más basura, y cada vez existen menos lugares en donde ponerla. Para ayudar a la conservación de nuestro medio ambiente, podemos empezar por revisar nuestros hábitos de consumo.
  40. 40. bibliografía • http://termoplas.blogspot.mx/2012/10/termoplasticos.html • http://polimerosquimicos.blogspot.mx/2008/03/clasificacin-de-los- polmeros.html • http://www.textoscientificos.com/polimeros/sinteticos • http://www.losadhesivos.com/definicion-de-polimero.html • http://quimicasonbosco.blogspot.mx/ • http://www.fullquimica.com/2013/01/polimeros-sinteticos.html
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