Una unidad simple que puede unirse a otras unidades simples para formar un polímero es un:
ResumenLos polímeros con enlaces covalentes dinámicos pueden presentar propiedades dinámicas, como la autocuración, la memoria de forma y la adaptación al medio ambiente. Sin embargo, la mayoría de las químicas covalentes dinámicas desarrolladas hasta ahora requieren un catalizador o un cambio de las condiciones ambientales para facilitar la reversión de los enlaces y el cambio de las propiedades dinámicas en los materiales a granel. Aquí presentamos el diseño racional de enlaces de urea impedidos (urea con un sustituyente voluminoso unido a su nitrógeno) y su uso para fabricar poliureas y poli(uretano-urea)s capaces de cambiar sus propiedades dinámicas sin catalizador y de repararse de forma autónoma a baja temperatura. Dada la simplicidad de la química del enlace de urea impedido (reacción de una amina voluminosa con un isocianato), la incorporación de los enlaces covalentes de urea dinámicos sin catalizador a la poliurea convencional o a los polímeros que contienen urea que suelen tener propiedades estables a granel puede ampliar aún más el alcance de las aplicaciones de estos materiales ampliamente utilizados.
Figuras suplementarias, tabla y notas.Figuras suplementarias 1-9, tabla suplementaria 1 y notas suplementarias 1-3 (PDF 1602 kb)Película suplementaria 1Análisis de tensión-deformación de 6c cortada y luego curada durante 48 h a 37 °C. (AVI 8823 kb)Derechos y permisosReprints and PermissionsAbout this articleCite this articleYing, H., Zhang, Y. & Cheng, J. Dynamic urea bond for the design of reversible and self-healing polymers.
¿Los enlaces entre los átomos de un polímero son débiles o fuertes?
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 alterarse y adaptarse 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.
Tipos de enlaces en los polímeros
NOTA: Este módulo está diseñado para mostrar visualmente a los alumnos las diferencias físicas entre los distintos tipos de enlaces moleculares. Se recomienda que esta actividad se realice en dos periodos de clase consecutivos, aunque dependiendo del tamaño del grupo podría realizarse en uno.
Los polímeros se definen como largas cadenas compuestas por unidades repetitivas [POLY-many; MER-unit]. Aunque existe la creencia común de que los polímeros son cadenas rectas, en realidad se parecen más a espaguetis en un cuenco (véase la figura 1). Las cadenas están enredadas y tratan de enfrentarse entre sí. Cuando no hay interacciones específicas entre las cadenas y éstas sólo
Sin embargo, a veces las cadenas contienen elementos químicos que, con la ayuda de una molécula adicional (conocida como reticulador), pueden reticularse química o iónicamente. Un enlace iónico se produce cuando la molécula adicional es un ion de naturaleza (como Ca+2y Mg+2) (véase la figura 2). Observe que estos iones son divalentes (dos cargas) en la naturaleza. Esto es importante porque les permite interactuar con dos cadenas a la vez. Estos enlaces pueden romperse con disolventes de alta fuerza iónica (alto contenido de sal/ion).
Vinculación secundaria
En los polímeros, los enlaces entre los monómeros se modifican, normalmente de dobles a simples1, para formar un polímero de cadena larga con el enlace ahora simple que se une a otro monómero. Pero en los monómeros de los extremos de una cadena polimérica hay un enlace sin rellenar, un átomo de carbono con sólo tres enlaces rellenos. Durante el proceso de polimerización, ¿se dejan esos enlaces sin rellenar, o hay algún proceso que rellena esos enlaces con, por ejemplo, otro átomo de hidrógeno?
Durante la polimerización esto es cierto, el radical seguirá reaccionando con el monómero y propagando la polimerización, pero el radical no se queda en la masa. Hay varias formas en las que un átomo adicional puede unirse al radical de carbono en un proceso llamado terminación. Normalmente, esto se hace por combinación o inhibición.
La combinación es el proceso en el que dos radicales se unen para formar un enlace, sin dejar radicales libres para continuar la reacción. Esto puede ocurrir cuando dos cadenas de radicales se combinan o cuando se añade un radical seleccionado para detener la reacción. Este radical puede ser la otra mitad del iniciador que comenzó la polimerización radical.