Los Polimeros

INTRODUCCIÓN

Los polímeros han ayudado a mejorar las condiciones de vida de las personas a nivel mundial, ya que sus aplicaciones se puede extender a una infinidad de usos como lo son: medios de comunicaciones, medicina, transporte, productos domésticos, y muchísimas cosas más.

En la industria de la producción de los polímeros un factor decisivo para la fabricación de los mismos es la degradación, pues este factor incide de la duración del material, sus características físicas y químicas, el lugar geográfico más adecuado para su uso.

En el presente trabajo se describirá el proceso de degradación de los polímeros, los factores causantes de este fenómeno, los antioxidantes de estos polímeros etc. Todo lo anterior será de mucha importancia para seguir adquiriendo conocimientos en nuestros estudios de ingeniería mecánica

1. OBJETIVOS

GENERAL: Entender los conceptos fundamentales del proceso de degradación de los polímeros.

ESPECÍFICOS:

 Saber cuáles son los factores que causan el proceso degradativo de un polímero.

 Conocer los fenómenos que ocurren cuando se degrada un polímeros.

 Entender la importancia de los antioxidantes de los polímeros.

2. DEGRADACION DE LOS POLIMEROS

El término degradación de polímeros incluye un deterioro en las funciones de los materiales poliméricos causado por cambios en las propiedades físicas generados por reacciones químicas que involucran rompimiento de enlaces en la cadenas principales de las moléculas, lo que lleva a reducción del peso molecular; esto es, una reducción en la longitud de cadenas. Estas reacciones también pueden ocurrir en los grupos laterales e igualmente inciden sobre las propiedades aunque en menor medida. La degradación de los polímeros puede ser: térmica, mecánica, fotoquímica, radiación química, biológica y química.

Más adelante se explicara los tipos de degradación de los polímeros.

PRINCIPALES AGENTES DEGRADATVOS DE LOS POLIMEROS

Los principales agentes responsables de la degradación de los polímeros son:

 Luz solar

 Calor

 Agentes atmosféricos,

 Humedad

 Hongos y micro organismos

 Radioactividad

 Oxidación

Dependiendo del agente responsable en la degradación de los polímeros, podemos clasificar la degradación de los polímeros de la siguiente manera:

Degradación Térmica

Esta degradación se asocia a todos los tipos de degradación, o sea, acelera todos los procesos degradativos. Su estudio particular se clasifica en dos tipos:

Con ruptura de la cadena del polímero, que puede ser terminal (despolimerización) o al azar. Transcurre por un mecanismo en cadena.

Sin ruptura de la cadena del polímero, o sea, por los grupos laterales o sustituyentes. Puede ser un mecanismo radicálico o no.

Degradación Oxidativa

Es muy importante en los polímeros que presentan insaturaciones, pues son más sensibles a reaccionar con el oxígeno. Transcurre por un mecanismo en cadena donde los centros activos son radicales libres peroxídicos (POO•), alcóxidos (PO•) entre otros radicales presentes. La variedad de radicales presentes da lugar a las ramificaciones cinéticas de esta reacción. Se le llama autoxidación térmica cuando se desarrolla la reacción en el rango de temperaturas de 25 a 150 oC. La iniciación es por sustancias capaces de abstraer átomos de H del polímero o por otros agentes que originen ruptura homolítica de enlaces (energía térmica, radiaciones UV, radiaciones de alta energía, energía mecánica).

Degradación por radiaciones.

Se incluyen las Radiaciones UV (fotodegradación), Radiaciones de alta energía (radiaciones ionizantes: RX, radiaciones, etc.). La diferencia más importante entre ellas es que la fotodegradación es más específica, es necesario que el polímero tenga grupos que absorban radiación UV (grupos cromóforos). La degradación por radiaciones de alta energía no tiene ese prerrequisito estructural. En ambos casos el mecanismo es en cadena con radicales libres como centros activos, aunque en el caso de las radiaciones ionizantes también se forman iones. Hay disminución del peso molecular, entrecruzamiento y reticulación.

La fotodegradación en presencia de oxígeno da lugar a la fotodegradación oxidativa, que es la principal causa de deterioro de los polímeros en los climas tropicales.

La fotodegradación oxidativa tiene como agente fundamental la radiación solar desde 2800 A, pues las radiaciones de menor longitud de onda son filtradas por las capas superiores de la atmósfera. Aprox. el 70 % de la radiación solar llega a la Tierra. Esta energía solar esta además sujeta a diferentes condiciones:

Lugar del Planeta (continente, océano, país, etc.)

Época del año (estación del año)

Momento del día (noche, mañana, tarde)

Estado climatológico (lluvia, nublados, soleados)

La degradación por radiaciones de alta energía es importante para la aplicación de los polímeros en el espacio (Cosmos) donde estos materiales cobran interés por su ligereza, fortaleza y carácter dieléctrico. Tiene interés también en la medicina, donde se utilizan radiaciones  o RX, y parte del equipamiento moderno es de material plástico, por el deterioro de éste. En el proceso mecanístico se forman electrones con energía adicional.

Degradación hidrolítica.

Es más importante en los policondensados (poliésteres, poliamidas, polianhidridos, etc.), pues en ese caso hay ruptura de la cadena principal

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