Propiedades físico-químicas y mecánicas 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.
Propiedades físicas y químicas de los polímeros
ResumenDespués de la estructura química, la longitud de la cadena del polímero y su distribución son sin duda los siguientes parámetros moleculares más importantes que controlan las propiedades físicas, mecánicas y de procesamiento de los materiales plásticos. El cambio de las propiedades de los materiales con el aumento del peso molecular (MW) sin un cambio en la composición química está bien ejemplificado por la serie de n-alcanos. En el caso de las parafinas de bajo peso molecular, la capacidad de carga es casi nula, ya que las cadenas cortas del material a granel pueden deslizarse fácilmente entre sí cuando se someten a una tensión mecánica. En el polietileno (PE) de mayor MW, el aumento del número de interacciones débiles de Van der Waals por cadena puede inmovilizar eficazmente la macromolécula en una red de enredo. Dependiendo del MW y de su distribución (MWD), el PE puede existir bajo una variedad de formulaciones, cada una con propiedades adaptadas para aplicaciones específicas. Los diferentes grados comerciales incluyen resinas de bajo MW (~ 103 daltons) utilizadas como adhesivos de fusión en caliente polímeros de ultra alto MW (~106 daltons) destinados a aplicaciones exigentes en las que se requiere una alta relación de tracción (hilado en gel) o una alta resistencia al desgaste y a la fatiga (prótesis de cadera), y productos bimodales de MWD con propiedades mecánicas y de procesamiento únicas, empleados en la fabricación de tuberías de PE de gran diámetro.Palabras claveEstas palabras clave fueron añadidas por la máquina y no por los autores. Este proceso es experimental y las palabras clave pueden actualizarse a medida que mejore el algoritmo de aprendizaje.
Propiedades físicas de los polímeros
Las propiedades mecánicas de los polímeros son una de las características que los distinguen de las moléculas pequeñas.. Las propiedades mecánicas de un polímero se refieren a su comportamiento bajo tensión. Estas propiedades indican a un científico o ingeniero de polímeros muchas de las cosas que necesita saber cuando considera cómo puede utilizarse un polímero.
El alargamiento hasta la rotura es la tensión que sufre una muestra cuando se rompe; normalmente se expresa en porcentaje. El alargamiento hasta la rotura se denomina a veces alargamiento final. Las fibras tienen un alargamiento a la rotura bajo y los elastómeros tienen un alargamiento a la rotura alto47.
El módulo de Young es la relación entre la tensión y la deformación. También se denomina módulo de elasticidad o módulo de tracción. El módulo de Young es la pendiente de una curva tensión-deformación. Las curvas tensión-deformación a menudo no son gráficas rectilíneas, lo que indica que el módulo cambia con la cantidad de deformación. En este caso, la pendiente inicial suele utilizarse como módulo, como se ilustra en el diagrama de la derecha.
La tenacidad de un material es el área bajo una curva de tensión-deformación. La tensión es proporcional a la fuerza de tracción sobre el material y la deformación es proporcional a su longitud. El área bajo la curva es entonces proporcional a la integral de la fuerza sobre la distancia que el polímero estira antes de romperse.
Factores que afectan a las propiedades mecánicas de los polímeros
Los polímeros nos rodean. Los polímeros son versátiles, como se desprende de los diversos usos en los materiales que nos rodean y en los que nos encontramos, y eficientes en cuanto a recursos, ya que los polímeros sólo consumen el 4% del suministro mundial de petróleo. Los polímeros reducen el consumo de petróleo y las emisiones de dióxido de carbono. Esta investigación se centra en las propiedades físicas y químicas de los polímeros.
Di: “Has recogido envases de plástico que están formados por diferentes tipos de plásticos llamados polímeros. Si miras en la parte inferior de tu contenedor verás un triángulo con un número dentro. Esto se llama código de reciclaje y se refiere al tipo de polímero del contenedor. Cada tipo de polímero es diferente de otro en algunos aspectos y el mismo en otros.
Pregunte: “¿Qué crees que es una propiedad física?” Una propiedad física es cuando una sustancia puede cambiar sin que se convierta en una sustancia diferente. Un ejemplo sería cuando se calienta un metal y se funde.
Pregunta: “¿Qué crees que es una propiedad química?” Una propiedad química es cuando una sustancia al cambiar se convierte en una sustancia diferente. Un ejemplo sería añadir ácido al mismo metal, lo que haría que el metal reaccionara y se convirtiera en una sal con desprendimiento de gas hidrógeno.