Polimeros Y Ceramicos

POLIMEROS

Polímero

Molécula muy grande (macromolécula) constituida por la unión repetida de muchas unidades moleculares pequeñas (monómeros), generalmente orgánicas, unidas entre sí por enlaces covalentes y que se formó por reacciones de polimerización. El almidón, la celulosa, la seda y el ADN son ejemplos de polímeros naturales, entre los más comunes de estos y entre los polímeros sintéticos encontramos el nailon, el polietileno y la baquelita.

Monómero

Un monómero es una molécula 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. La palabra monómero procede del griego mono "uno" y mero "parte". La característica esencial de las moléculas del monómero es la capacidad para formar uniones químicas con al menos otras dos moléculas de monómero (polifuncionalidad). Aquellas capaces de reaccionar con otras dos pueden formar sólo polímeros de cadena; aquellas capaces de reaccionar con tres o más pueden formar una red de polímeros entrelazados. Ejemplos de monómeros (y sus polímeros) son el estireno (poliestireno), el etileno (polietileno) y los aminoácidos (proteínas).

Homopolímero

Son macromoléculas formadas por la repetición de unidades monómeras idénticas, es decir no contiene heteroátomos. Dentro de este grupo de polímeros, se distinguen cinco familias principales: las Poliolefinas, los Poliestirénicos, los insaturados (polienos), los polivinilos y los poliacrílicos. La celulosa y el caucho son homopolímeros naturales. El polietileno y el PVC son homopolímeros sintéticos.

Copolímero

Son macromoléculas constituidas por dos o más unidades monómeras distintas. La seda es un copolímero natural y la baquelita, uno sintético. Los copolímeros más comunes están formados por dos monómeros diferentes que pueden formar cuatro combinaciones distintas. Si los monómeros se agrupan en forma azarosa, el polímero se llama copolímero al azar. Si se ubican de manera alternada, se obtiene un copolímero alternado. Si se agrupan en bloque, por ejemplo, dos monómeros de un tipo y tres monómeros del otro, en forma alternada, se forma un copolímero en bloque. Si se parte de una cadena lineal formada por un monómero y se agregan ramificaciones de otro monómero, se obtiene un copolímero injertado.

Tipos de cadena

Los polímeros tienen cuatro tipos de estructura:

1.-Cadena lineal.

En un polímero lineal las unidades monoméricas se unen unas a otras formando cadenas sencillas. Estas largas cadenas son flexibles y se comportan como una masa de fideos, donde cada círculo representa una unidad monomérica (en la estructura molecular). Las cadenas de los polímeros lineales pueden unirse entre sí por fuerzas de cohesión. Polietileno, cloruro de polivinilo, poliestireno, poli (metacrilato de metilo), nilón y fluorocarbonos son algunos polímeros de estructura lineal.

2.-Cadena ramificada.

Se sintetizan polímeros cuya cadena principal está conectada lateralmente con otras cadenas secundarias. Son los llamados polímeros ramificados. Las ramas, que forman parte de la cadena molecular principal, son el resultado de las reacciones locales que ocurren durante la síntesis del polímero. La eficacia del empaquetamiento de la cadena se reduce con las ramificaciones y, por tanto, también disminuye la densidad del polímero.

3.-Cadena entrelazada.

En los polímeros entrecruzados, cadenas lineales adyacentes se unen transversalmente en varias posiciones mediante enlaces covalentes, como está re presentado en la figura. El entrecruzamiento se realiza durante la síntesis o por reacciones químicas irreversibles que normalmente ocurren a elevada temperatura. A menudo el entrecruzamiento va acompañado por la adición mediante enlace covalente de átomos o moléculas a las cadenas. Muchos de los materiales elásticos de caucho están entrecruzados.

4.-Cadena tridimensional.

Las unidades monoméricas trifuncionales, que tienen tres enlaces covalentes activos, forman redes tridimensionales en lugar de las cadenas lineales generadas por las unidades monoméricas bifuncionales. Los polímeros compuestos por unidades trifuncionales se denominan polímeros reticulados. Estos materiales tienen propiedades mecánicas y térmicas específicas. Los polímeros epoxy y los fenol-formaldehído pertenecen a este grupo.

Plásticos

El término plástico en su significación más general, se aplica a las sustancias de similares estructuras que carecen de un punto fijo de evaporación y poseen, durante un intervalo de temperaturas, propiedades de elasticidad y flexibilidad que permiten moldearlas y adaptarlas a diferentes formas y aplicaciones. Sin embargo, en sentido concreto, nombra ciertos tipos de materiales sintéticos obtenidos mediante fenómenos de polimerización o multiplicación semi-natural de los átomos de carbono en las largas cadenas moleculares de compuestos orgánicos derivados del petróleo y otras sustancias naturales.

Elastómeros

Los elastómeros son aquellos polímeros que muestran un comportamiento elástico. El término, que proviene de polímero elástico, es a veces intercambiable con el término goma, que es más adecuado para referirse a vulcanizados. Cada uno de los monómeros que se unen entre sí para formar el polímero está normalmente compuesto de carbono, hidrógeno, oxígeno o silicio. Los elastómeros son polímeros amorfos que se encuentran sobre su temperatura de transición vítrea o Tg, de ahí esa considerable capacidad de deformación.

Fibras

Son polímeros que se encuentran orientados de una determinada manera y poseen capacidad de formar hilos, cuya característica es la resistencia. Ejemplos de fibras naturales son el algodón, la seda o la lana; en cuanto a las fibras artificiales podemos destacar el nailon o el poliéster. Las fibras artificiales tienen como característica su ligereza, pero absorben menos la humedad, aunque son muy resistentes frente a los agentes químicos, consiguiendo arrugarse menos que las fibras textiles naturales.

Aplicaciones en la ingeniería.

Los materiales poliméricos incluyen el caucho

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