Termoplástico - Polímeros termoplásticos, elastómeros y aditivos

La clasificación de los polímeros es importante, y la diversidad de los polímeros requiere múltiples sistemas de clasificación, algunos de los cuales son los siguientes:

Pueden existir tres tipos de origen de polímeros:

Polímeros naturales: estos se obtienen de la naturaleza, por ejemplo, el origen de la planta, el origen animal, etc. También están presentes polímeros biodegradables, llamados biopolímeros.(goma natural, celulosa, PLA, etc).

Polímeros sintéticos: estos han sido preparados por humanos en laboratorios y actualmente se producen industrialmente. (Polipropileno, polietileno,poliamida ,PBT, PET ,PC etc)

Polímeros semisintéticos: estos polímeros se derivan de fuentes naturales y se someten a un tratamiento químico / físico adicional antes de alcanzar su forma final.

Polímeros lineales: los monómeros se unen entre sí para formar largas cadenas rectas. Ejemplo: el polipropileno es un polímero lineal.

Polímeros de cadena ramificada: estos polímeros están hechos de ramificación de cadenas lineales de monómeros. Tienen bajos puntos de fusión y bajas densidades. Ejemplo: Polietileno

Polímeros entrecruzados / polímeros de red: estos polímeros están formados por monómeros bifuncionales y trifuncionales con un fuerte enlace covalente entre las diversas cadenas poliméricas lineales. Estos polímeros son frágiles por naturaleza. Ejemplo - resina epoxi

Termoplásticos: estos polímeros se ablandan con la aplicación de calor y, por lo tanto, pueden moldearse en la forma deseada. Ejemplo - PBT, PET, PP, PE, PA etc

Termoestables: estos polímeros tienen sus cadenas individuales unidas covalentemente durante la polimerización, o por aplicación de calor o tratamiento químico. Una vez establecido, su forma no puede ser cambiada. Resisten la posterior deformación mecánica o el ablandamiento por calor o el ataque de solventes Bueno para adhesivos, recubrimientos, etc. Ejemplo: resina epoxi, melamina

Elastómeros: cadenas de polímero que son elásticas y se pueden estirar como el caucho. Tienen fuerzas intermoleculares débiles entre las cadenas y pueden tener enlaces cruzados. Ejemplo - SBS, SEBS, NR,CR

Addition polymers: formed by the repeated addition of monomer molecules, the monomers are unsaturated hydrocarbons. There is no elimination product in the reactions. Ejemplo: PVC

Condensation polymers:  formed by repeated Condensation between two different bi-functional or tri-functional monomeric units, along with the formation of elimination product like water, NH3, HCl etc. Ejemplo: PA6, PA66 etc

Homopolímero: cuando el mismo monómero se repite a lo largo de la cadena del polímero, se llama homopolímero

Co-polímero: cuando hay al menos 2 monómeros diferentes a lo largo de toda la cadena, se llama co-polímero.

Los polímeros degradables se clasifican en polímeros degradables, oxi-degradables y degradables por UV.

El polímeros (del griego poli, muchos; meros, parte, segmento) polímero puede definirse como un material constituido por moléculas formadas por unidades constitucionales que se repiten de una manera mas o menos ordenada. Dado el gran tamaño de estas moléculas, reciben el nombre de macromoléculas. Es decir, que los polímeros son compuestos químicos cuyas moléculas están formadas por la unión de otras moléculas mas pequeñas llamadas monómeros, las cuales se enlazan entre si como si fueran los eslabones de una cadena. Estas cadenas, que en ocasiones presentan también ramificaciones o entrecruzamientos, pueden llegar a alcanzar un gran tamaño, razón por la cual son también conocidos con el nombre de macromoléculas. Lo que distingue a los polímeros de los materiales constituídos por moléculas de tamaño normal son sus propiedades mecánicas. En general, los polímeros tienen una excelente resistencia mecánica debido a que las grandes cadenas poliméricas se atraen. Las fuerzas de atracción intermoleculares dependen de la composición química del polímero y pueden ser de varias clases.

Composición química: La mayoría de los polímeros importantes están constituidos por átomos de unos pocos elementos no metálicos: C, H, O, N, F, Cl y Silicio. Los elementos  químicos que más abundan en los polímeros son el carbono e hidrógeno, el oxígeno está presente en el poliester y los acrílicos, el nitrógeno en las poliamidas, el fluor en el teflón, el cloro  en el PVC  y el silicio en las siliconas.

Enlaces primarios: Son de de tipo covalente. Dada la proximidad de los elementos constituyentes de los polímeros en la Tabla Periódica, poseen electronegatividades muy parecidas y por tanto se unen mediante enlace covalente (compartición de electrones).

Fuerzas intermoleculares: Son fuerzas de atracción electrostática entre los dipolos eléctricos existentes en una cadena polimerica y los dipolos que existen en las cadenas poliméricas adyacentes. Existe una relación estrecha entre la intensidad de las  fuerzas intermoleculares y la estructura y usos del polímero.

La intensidad de las fuerzas intermoleculares es creciente con:  

1. Proximidad entre cadenas poliméricas

2. Polaridadde los dipolos elécticos existentes en las cadenas

3. Longitud de la cadenas poliméricas

Se diferencian tres casos:

Lineales: constituidos por cadenas poliméricas individuales, no ramificadas

Ramificados: constituidos por cadenas poliméricas individuales ,con ramificaciones más o menos largas

Reticulados : las cadenas de polímeros están unidas entre sí por enlaces químicos primarios, de la misma intensidad que los enlaces en la cadena principal

Un polímero (del griego poly, muchos; meros, parte, segmento) es una sustancia cuyas moléculas son, por lo menos aproximadamente, múltiplos de unidades de peso molecular bajo. La unidad de bajo peso molecular es el monómero. Si el polímero es rigurosamente uniforme en peso molecular y estructura molecular, su grado de polimerización es indicado por un numeral griego, según el número de unidades de monómero que contiene; así, hablamos de dímeros, trímeros, tetrámero, pentámero y sucesivos.

Se determina su comportamiento a partir de su Temperatura de Transición Vítrea Tg

son de tipo semi-cristalino o amorfo

Apenas admiten deformación plástica

En la fabricación hay una operación de calentamiento donde se produce gran reticulación

Son polímeros reticulados

Al calentarse no se rompen ni plastifican sino que se queman (pirólisis)

Admiten grandes deformaciones elásticas con esfuerzos muy pequeños

Son polímeros entrecruzados

Para comportamiento más rígido debemos ir a bajas temperaturas

Tg< Tª ambiente

Proceso de Vulcanización, para aumentar el número de entrecruzamientos y darle mayor rigidez.

Los materiales como el polietileno, el PVC, el polipropileno, y otros que contienen una sola unidad estructural, se llaman homopolímeros. Los homopolímeros, a demás, contienen cantidades menores de irregularidades en los extremos de la cadena o en ramificaciones.

Por otro lado los copolímeros contienen varias unidades estructurales, como es el caso de algunos muy importantes en los que participa el estireno. Estas combinaciones de monómeros se realizan para modificar las propiedades de los polímeros y lograr nuevas aplicaciones. Lo que se busca es que cada monómero imparta una de sus propiedades al material final; así, por ejemplo, en el ABS, el acrilonitrilo aporta su resistencia química, el butadieno su flexibilidad y el estireno imparte al material la rigidez que requiera la aplicación particular. Evidentemente al variar las proporciones de los monómeros, las propiedades de los copolímeros van variando también, de manera que el proceso de co-polimerización permite hasta cierto punto fabricar polímeros a la medida.

El vocablo plástico deriva del griego plásticos, que se traduce como moldeable. Los polímeros, las moléculas básicas de los plásticos, se hallan presentes en estado natural en algunas sustancias vegetales y animales como el caucho, la madera y el cuero, si bien en el ámbito de la moderna tecnología de los materiales tales compuestos no suelen encuadrarse en el grupo de los plásticos, el cual se reduce preferentemente a preparados sintéticos.

Copolímero en bloque

Copolímero de inserción

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