Propiedades físicas de los polímeros slideshare
Los polímeros de ingeniería incluyen materiales naturales como el caucho y materiales sintéticos como los plásticos y los elastómeros. Los polímeros son materiales muy útiles porque sus estructuras pueden ser alteradas y adaptadas para producir materiales 1) con una gama de propiedades mecánicas 2) en un amplio espectro de colores y 3) con diferentes propiedades de transparencia.
Un polímero está compuesto por muchas moléculas simples que repiten unidades estructurales llamadas monómeros. Una sola molécula de polímero puede estar formada por cientos o un millón de monómeros y puede tener una estructura lineal, ramificada o en red. Los enlaces covalentes mantienen unidos los átomos de las moléculas de polímero y los enlaces secundarios mantienen unidos los grupos de cadenas de polímeros para formar el material polimérico. Los copolímeros son polímeros compuestos por dos o más tipos diferentes de monómeros.
Un polímero es un material orgánico y la columna vertebral de todo material orgánico es una cadena de átomos de carbono. El átomo de carbono tiene cuatro electrones en la capa exterior. Cada uno de estos electrones de valencia puede formar un enlace covalente con otro átomo de carbono o con un átomo extraño. La clave de la estructura de los polímeros es que dos átomos de carbono pueden tener hasta tres enlaces comunes y seguir enlazándose con otros átomos. Los elementos que se encuentran con más frecuencia en los polímeros y sus números de valencia son: H, F, Cl, Bf, e I con 1 electrón de valencia; O y S con 2 electrones de valencia; n con 3 electrones de valencia y C y Si con 4 electrones de valencia.
Propiedades químicas de los polímeros
Un polímero es una sustancia compuesta por macromoléculas[2]. Una macromolécula es una molécula de alta masa molecular relativa, cuya estructura comprende esencialmente la repetición múltiple de unidades derivadas, real o conceptualmente, de moléculas de baja masa molecular relativa[3].
es una sustancia o material formado por moléculas muy grandes, o macromoléculas, compuestas por muchas subunidades repetidas[6]. Debido a su amplio espectro de propiedades,[7] tanto los polímeros sintéticos como los naturales desempeñan papeles esenciales y ubicuos en la vida cotidiana[8] Los polímeros van desde los conocidos plásticos sintéticos, como el poliestireno, hasta los biopolímeros naturales, como el ADN y las proteínas, que son fundamentales para la estructura y la función biológicas. Los polímeros, tanto naturales como sintéticos, se crean mediante la polimerización de muchas moléculas pequeñas, conocidas como monómeros. Su masa molecular consecuentemente grande, en relación con los compuestos de moléculas pequeñas, produce unas propiedades físicas únicas que incluyen dureza, alta elasticidad, viscoelasticidad y una tendencia a formar estructuras amorfas y semicristalinas en lugar de cristales.
Química de los polímeros
La química de polímeros es una subdisciplina de la química que se centra en la síntesis química, la estructura y las propiedades químicas y físicas de los polímeros y las macromoléculas. Los principios y métodos utilizados en la química de los polímeros también son aplicables en una amplia gama de otras subdisciplinas de la química, como la química orgánica, la química analítica y la química física. Muchos materiales tienen estructuras poliméricas, desde los metales y cerámicas totalmente inorgánicos hasta el ADN y otras moléculas biológicas; sin embargo, la química de los polímeros suele referirse al contexto de las composiciones orgánicas sintéticas. Los polímeros sintéticos son omnipresentes en los materiales y productos comerciales de uso cotidiano, comúnmente denominados plásticos y cauchos, y son componentes principales de los materiales compuestos. La química de los polímeros también puede incluirse en los campos más amplios de la ciencia de los polímeros o incluso de la nanotecnología, ambos de los cuales pueden describirse como englobando la física de los polímeros y la ingeniería de los mismos[1][2][3][4].
En 1884, Hilaire de Chardonnet puso en marcha la primera fábrica de fibras artificiales a base de celulosa regenerada, o rayón viscoso, como sustituto de la seda, pero era muy inflamable[5] En 1907, Leo Baekeland inventó el primer polímero fabricado independientemente de los productos de los organismos, una resina termoendurecible de fenol-formaldehído llamada baquelita. Por la misma época, Hermann Leuchs informó de la síntesis de aminoácidos N-carboxianhídridos y de sus productos de alto peso molecular al reaccionar con nucleófilos, pero no llegó a calificarlos de polímeros, posiblemente debido a las firmes opiniones de Emil Fischer, su supervisor directo, que negaba la posibilidad de cualquier molécula covalente que superara los 6.000 daltons[6] El celofán fue inventado en 1908 por Jocques Brandenberger, que trató láminas de rayón viscoso con ácido[7].
Propiedades físicas de los polímeros pdf
Cuando muchas moléculas de un compuesto simple se unen, el producto se denomina polímero y el proceso polimerización. Los compuestos simples cuyas moléculas se unen para formar los polímeros se llaman monómeros. El polímero es una cadena de átomos, que constituye una columna vertebral, a la que se unen átomos o grupos de átomos.
En esta unidad se ofrece una visión general de los principales tipos de polímeros, caracterizados por su modo de fabricación, por el modo en que sus estructuras rigen sus propiedades generales y por el modo en que estas propiedades pueden refinarse mediante su formulación utilizando una serie de aditivos. Por último, la unidad resume la gama de técnicas de procesamiento que pueden utilizarse para convertir los polímeros en una amplia gama de productos diferentes.
Los polímeros son moléculas grandes, un tipo de macromolécula. Sus propiedades químicas son similares a las de las moléculas simples. Por ejemplo, si el polímero contiene un doble enlace carbono-carbono, como en el poli(but-1,3-dieno), sufrirá reacciones de adición con, por ejemplo, hidrógeno o bromo.
Las principales diferencias entre las moléculas más pequeñas y los polímeros no radican en sus propiedades químicas, sino en las físicas. Su mayor tamaño hace que las fuerzas intermoleculares sean mucho más fuertes, lo que a su vez da lugar a puntos de fusión mucho más altos y a las propiedades características de dureza y flexibilidad. Estas fuerzas intermoleculares son aún más fuertes cuando las cadenas del polímero se empaquetan de forma regular como en el HPDE (poli(etileno) de alta densidad) y tienen regiones de cristalinidad.