Estructura de polietileno
Antes de los primeros años de la década de 1920, los químicos dudaban de la existencia de moléculas con pesos moleculares superiores a unos pocos miles. Este punto de vista limitado fue cuestionado por Hermann Staudinger, un químico alemán con experiencia en el estudio de compuestos naturales como el caucho y la celulosa. En contraste con la racionalización predominante de estas sustancias como agregados de pequeñas moléculas, Staudinger propuso que estaban formadas por macromoléculas compuestas por 10.000 o más átomos. Formuló una estructura polimérica para el caucho, basada en una unidad repetitiva de isopreno (denominada monómero). Por sus aportaciones a la química, Staudinger recibió el Premio Nobel en 1953. Los términos polímero y monómero derivan de las raíces griegas poly (muchos), mono (uno) y meros (parte).
El reconocimiento de que las macromoléculas poliméricas constituyen muchos materiales naturales importantes fue seguido por la creación de análogos sintéticos con diversas propiedades. De hecho, las aplicaciones de estos materiales como fibras, películas flexibles, adhesivos, pinturas resistentes y sólidos resistentes pero ligeros han transformado la sociedad moderna. En los siguientes apartados se analizan algunos ejemplos importantes de estas sustancias.
¿Qué es el plástico?
Asegúrate de que comprendes bien las siguientes ideas esenciales que se han presentado anteriormente. Es especialmente importante que conozcas el significado preciso de todos los términos en negrita en el contexto de este tema.
Los plásticos y los materiales naturales como el caucho o la celulosa están compuestos por moléculas muy grandes llamadas polímeros. Los polímeros se construyen a partir de fragmentos moleculares relativamente pequeños conocidos como monómeros que se unen entre sí. La lana, el algodón, la seda, la madera y el cuero son ejemplos de polímeros naturales conocidos y utilizados desde la antigüedad. Este grupo incluye los biopolímeros, como las proteínas y los hidratos de carbono, que son componentes de todos los organismos vivos.
Los polímeros sintéticos, que incluyen el gran grupo conocido como plásticos, cobraron importancia a principios del siglo XX. La capacidad de los químicos de diseñarlos para obtener un conjunto de propiedades deseadas (fuerza, rigidez, densidad, resistencia al calor, conductividad eléctrica) ha ampliado enormemente las numerosas funciones que desempeñan en la economía industrial moderna. Este módulo trata principalmente de los polímeros sintéticos, pero incluye una sinopsis de algunos de los polímeros naturales más importantes. Finalizará con un resumen de algunos de los problemas medioambientales más importantes creados por el amplio uso de los plásticos.
Polimerización diferentes tipos
El plástico es cualquier polímero orgánico sintético o semisintético. En otras palabras, aunque puedan estar presentes otros elementos, los plásticos siempre incluyen carbono e hidrógeno. Aunque los plásticos pueden estar hechos de casi cualquier polímero orgánico, la mayoría de los plásticos industriales se fabrican a partir de productos petroquímicos. Los termoplásticos y los polímeros termoestables son los dos tipos de plástico. El nombre “plástico” hace referencia a la propiedad de plasticidad, la capacidad de deformarse sin romperse.
El polímero utilizado para fabricar el plástico se mezcla casi siempre con aditivos, como colorantes, plastificantes, estabilizadores, cargas y refuerzos. Estos aditivos afectan a la composición química, las propiedades químicas y las propiedades mecánicas del plástico, así como a su coste.
Los polímeros termoestables, también conocidos como termoestables, se solidifican en una forma permanente. Son amorfos y se considera que tienen un peso molecular infinito. Los termoplásticos, en cambio, pueden calentarse y volver a moldearse una y otra vez. Algunos termoplásticos son amorfos, mientras que otros tienen una estructura parcialmente cristalina. Los termoplásticos suelen tener un peso molecular de entre 20.000 y 500.000 amu (unidad de masa atómica).
Composición de plástico
El polietileno o politeno (abreviado PE; nombre IUPAC polietileno o poli(metileno)) es el plástico más común en uso hoy en día. Es un polímero, utilizado principalmente para el envasado (bolsas de plástico, películas de plástico, geomembranas y envases, incluyendo botellas, etc.). A partir de 2017[actualización], se producen anualmente más de 100 millones de toneladas de resinas de polietileno, lo que representa el 34% del mercado total de plásticos[5][6].
Se conocen muchos tipos de polietileno, y la mayoría tiene la fórmula química (C2H4)n. El PE suele ser una mezcla de polímeros similares de etileno, con diversos valores de n. Puede ser de baja o de alta densidad: el polietileno de baja densidad se extruye[verificación necesaria] utilizando alta presión (1000-5000 atm) y alta temperatura (520 kelvins), mientras que el polietileno de alta densidad se extruye[verificación necesaria] utilizando baja presión (6-7 atm) y baja temperatura (333-343 K). El polietileno suele ser termoplástico, pero puede modificarse para convertirse en termoestable, por ejemplo, en polietileno reticulado.