Propiedades 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.
Envejecimiento del polímero
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.
Arcilla polimérica
Las constantes de velocidad para la reacción de propagación de varios monómeros de vinilo en solución acuosa con monómeros (m = 1) se enumeran en la tabla 3.Tabla 3Constantes de velocidad para la propagación de varios monómeros de vinilo en solución acuosa (en l mol-1 s-1). Las letras a-b indican la referencia en la que se cita el valor.MonomerkP (l mol-1 s-1)AAm2 × 104 (a)Bis6 × 106 (b)Ácido acrílico1 × 103 (a)Ácido metacrílico1 × 103 (a)Hidroxietilacrilato-N-Vinilpirolidona-Poli(etilglicol) diacrilato-Abrir en otra ventana(a)Brandrup et al (1999),(b)Panajkar et al (1995). La terminación de la reacción de polimerización se produce por la reacción de dos radicales por combinación o desproporción:
Además de las reacciones de terminación, el polímero-radical en crecimiento también puede terminar por transferencia del grupo radical a otras moléculas (Whittaker et al 2001). Las constantes típicas de transferencia de cadena CM = ktrans/kP de los radicales son del orden de 10-3 a 10-4 (Brandrup et al 1999):
DΔ95%=2,77-σD. En la mayoría de los experimentos de dosimetría de la radiación, los dosímetros de gel se utilizan como dosímetros relativos, en el sentido de que el dosímetro está expuesto al mismo tratamiento que el paciente pero con una dosis total de radiación diferente. La dosis total entregada al dosímetro se escala para cubrir el rango de dosis activa del dosímetro. En este contexto, es preferible utilizar el concepto de resolución de dosis relativa al rango de dosis operativa, aquí definida como resolución de dosis relativa
Polímero deutsch
todavía se utiliza comercialmente. La disponibilidad de fenol a partir de alquitrán de hulla barato y de formaldehído a partir de la oxidación del metanol condujo en 1877 al desarrollo de la resina de fenol y formaldehído por parte de Baekeland y Swinburne, que trabajaban en Estados Unidos y Gran Bretaña. Estos primeros productos de condensación de las reacciones controladas entre el fenol y el formaldehído produjeron materiales duros pero relativamente débiles y quebradizos. Swinburne comercializó su resina como una gama de barnices, pero Baekeland mezcló la resina con cantidades significativas de harina de madera para producir el primer compuesto polimérico –
. Fue el primer termoestable sintético, un material que se endurece de forma irreversible (se cura) ya sea al calentarlo, como la baquelita, o al curarlo en frío.Figura 5 Dr. Leo Hendrick Baekeland1.2.1 Cauchos naturales y sintéticosEl caucho natural fue el primer polímero importante que se importó y utilizó con fines comerciales. Hace mucho tiempo, los nativos de Sudamérica aprendieron a aprovechar los árboles autóctonos Hevea Brasiliensis para recoger, secar y coagular el látex. En la actualidad, las principales plantaciones de caucho se encuentran en Malasia e Indonesia. El caucho natural está bien establecido como un material de ingeniería importante y versátil con un excelente equilibrio de propiedades. Sin embargo, casi dos tercios del caucho que se consume actualmente en todo el mundo es sintético. El desarrollo de los cauchos sintéticos en Europa Occidental y Estados Unidos se vio acelerado por las exigencias de la Segunda Guerra Mundial y la consiguiente pérdida de acceso a las plantaciones de caucho natural en el Lejano Oriente. Hoy en día, los ingenieros tienen a su disposición una completa gama de cauchos sintéticos, con propiedades que van desde las de uso general hasta las muy específicas. De ahí que el término “caucho” o “elastómero” sea más bien el nombre genérico de una clase de materiales poliméricos de propiedades muy variadas. En la tabla 1 se muestran las propiedades y los usos habituales de una selección de cauchos de uso general y de especialidad.