Propiedades y características de los polímeros

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Polímeros

La palabra polímero procede del griego y significa literalmente «muchas partes». En la Naturaleza hay numerosas sustancias poliméricas que intervienen en procesos vitales. Son los denominados biopolímeros. Desde hace más de un siglo, la tecnología química ha producido polímeros sintéticos sencillos mediante reacciones de polimerización de compuestos químicos en su mayor parte de origen orgánico.[pic 3]

Los polímeros se encuentran presentes en la materia vegetal, animal y mineral, también los podemos encontrar en el cuerpo humano como en el cabello, uñas, tendones y músculos, asimismo, existen objetos hechos en su totalidad o parcialmente de algún polímero como la ropa, zapatos, lentes, computadoras, partes de automóvil, aviones, barcos, etc. Actualmente, la ciencia de los polímeros está basada en la investigación, pero inicialmente el desarrollo en la tecnología polimérica fue empírico debido a la carencia de conocimientos en esta área.1

En 1850 empieza a desarrollarse de forma notable cuando Kekulé propone una técnica para escribir fórmulas estructurales.

Hasta 1907 se habían obtenido materiales poliméricos que utilizaban al menos un ingrediente natural, pero ese mismo año Leo Baekeland anunció en una sesión de la American Chemical Society la síntesis del primer material polimérico sintético,1 denominado Bakelita.2 Mientras que el poli3 fue inicialmente sintetizado por Baumann en 1872, éste fue de interés hasta 1926 cuando B. F. Goodrich descubrió como hacer láminas y adhesivos del poli.

Existen diferentes clasificaciones para los polímeros, y algunas de ellas son de acuerdo a su:

• Origen (naturales y sintéticos).
• Estereoquímica (sindiotácticos, isotácticos y atácticos).
• Método de síntesis (condensación y adición).

 Si se clasifican según su origen, los polímeros pueden ser:

• Polímeros naturales. Su origen es biológico.
• Polímeros sintéticos. Son creados enteramente por el ser humano.
• Polímeros semisintéticos. Son creados por transformación de polímeros naturales.

Si se clasifican según su composición, podemos distinguir entre: [pic 4]

• Polímeros orgánicos. Poseen una cadena principal de átomos de carbono.
• Polímeros orgánicos vinílicos. Semejantes a los orgánicos, pero con enlaces dobles carbono-carbono. Incluyen las poliolefinas, estirénicos, vinílicos halogenados y acrílicos.
• Polímeros orgánicos no vinílicos. Poseen átomos de oxígeno y/o nitrógeno en su cadena principal, además de carbonos. Incluyen los poliésteres, las poliamidas y los poliuretanos.
• Polímeros inorgánicos. Basados en otros elementos como el azufre (polisulfuros) o el silicio (la silicona).

 Si se clasifican según su reacción al aumentar la temperatura, podemos distinguir entre:

• Polímeros elastómeros. Se deforman al aumentar la temperatura, pero recuperan su forma original.
• Polímeros termoestables. Cuando se elevan, su temperatura se descompone químicamente. No se deforman, es decir, no fluye el material.
• Polímeros termoplásticos. Al elevar la temperatura se derriten y pasan al estado líquido, pero cuando se enfrían, vuelven a pasar al estado sólido.

Polímeros sintéticos

• El primer polímero sintético fue creado en 1907: la baquelita, material duradero y de bajo costo. Su gran éxito industrial se debió en gran medida a su fabricación simple y económica, empleando fenol y formaldehído. Mucho se ha avanzado desde entonces en la obtención de nuevos y más potentes materiales de origen orgánico, en particular en la industria petroquímica.
• Los polímeros pueden crearse en laboratorio por la unión de monómeros específicos en una cadena, empleando para ello insumos orgánicos o inorgánicos, en condiciones controladas de temperatura, presión y presencia de catalizadores. Así se genera una reacción en cadena o por etapas que da como resultado la generación del compuesto.

Propiedades y características de los polímeros

En líneas generales, los polímeros son malos conductores eléctricos, por lo que suelen emplearse como aislantes en la industria eléctrica, por ejemplo, el plástico como envoltorio de los cables. Sin embargo, existen polímeros conductores, creados en 1974, cuyas aplicaciones aún se estudian actualmente.

La temperatura, por otro lado, es un factor importante en el comportamiento de los polímeros. A bajas temperaturas se tornan duros, frágiles, semejantes al vidrio, mientras que a temperaturas normales tienden a la elasticidad. Si la temperatura aumenta hacia su punto de fusión, algunos empiezan a perder su forma y otros pueden descomponerse.

Ejemplos de polímeros

• Policloruro de vinilo. También conocido como PVC y de fórmula general (C2H3Cl)n, se obtiene a partir de la polimerización de unidades de cloruro de vinilo. Es el derivado del plástico más versátil que se conoce y se usa para todo tipo de envases, calzado, recubrimientos, flexibles e incluso tuberías.

• Poliestireno. Conocido como PS, se obtiene a partir de monómeros de estireno, y puede obtener resultados muy diversos: más o menos transparente, más o menos quebradizo, o incluso variantes muy densas e impermeables. Fue sintetizado por primera vez en Alemania en 1930 y desde entonces se producen unos 10,6 millones de toneladas anuales en el mundo.

• Polimetilmetacrilato. Abreviado con las siglas PMMA, es un plástico típico de la ingeniería, y es de los más competitivos en cuanto a sus aplicaciones industriales, ya que es sumamente transparente y resistente.

• Polipropileno. Referido en siglas como PP, es un polímero termoplástico, parcialmente cristalino y elaborado a partir del propileno o propeno. Es empleado en empaques de alimentos, tejidos, equipos de laboratorio y películas o filmes transparentes para recubrir objetos.

• Poliuretano. Estos polímeros se obtienen combinando bases hidroxílicas y diisocianatos, y pueden ser termoplásticos o termoestables. Se emplean frecuentemente en la industria del calzado, la pintura, las fibras textiles sintéticas, los embalajes, preservativos o componentes de máquinas y vehículos.

Materiales Cerámicos

No cabe duda de que la industria cerámica es la más antigua de la humanidad. Se entiende por materiales cerámicos los productos de diversas materias primas, especialmente arcillas, que se fabrican en forma de polvo o pasta (que pueden moldearse de forma sencilla) y sufren reacciones físicas y químicas durante la cocción. Es el proceso de lograr coherencia. En otras palabras, son materiales sólidos inorgánicos no metálicos producidos por tratamiento térmico.[pic 5]

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