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Polímero

Un polímero (del griego: πολυς [polys] "mucho" y μερος [meros] "parte" o "segmento") es una sustancia compuesta por grandes moléculas, o macromoléculas (generalmente orgánicas) formadas por la unión mediante enlaces covalentes de una o más unidades simples llamadas monómeros.[3]

Visualización de cadenas de polímeros lineares observadas utilizando un microscopio de fuerza atómica sobre una superficie y bajo un medio líquido. La longitud de contorno de este polímero es de ~204 nm; y su epesor de ~0.4 nm.[1]
Un polímero es una sustancia compuesta de macromoléculas.[2]​ Una macromolécula es una molécula de alta masa molecular, cuya estructura está formada esencialmente por una repetición de unidades moleculares de baja masa molecular. [2]

Debido a su gran variedad de propiedades, tanto los polímeros sintéticos como los naturales juegan un rol esencial en nuestras vidas.[4]​ Los polímeros abarcan tanto a los plásticos sintéticos que todos conocemos, como el polietileno, así como los biopolímeros naturales como el ADN y las proteínas, que son fundamentales para la estructura y funcionamiento biológico.

El polisopreno (del hule o caucho), es un ejemplo de un polímero natural, y el poliestireno (de la espuma o empaques de poliestireno) es un ejemplo de un polímero sintético. En un contexto biológico, esencialmente todas las macromoléculas, por ejemplo: las proteínas (poliamidas), ácidos nucleicos (polinucleótidos) y polisacáridos, están compuestas en gran parte por polímeros.

Los polímeros naturales y sintéticos son creados a partir de la polimerización de varios monómeros. Su gran masa molecular en comparación con otras moléculas de menor talla le aporta (a los polímeros) propiedades físicas únicas que incluyen dureza, alta elasticidad, visco elasticidad y una tendencia a formar estructuras amorfas y/o semi-cristalinas en lugar de cristales.

El término de “polímero” fue propuesto en 1833 por Jöns Jacob Berzelius, con una definición distinta a la definición moderna de la IUPAC.[5]​ El concepto actual de polímeros como estructuras macromoleculares unidas de manera covalente fue propuesto en 1920 por Herman Staudinger;[6]​ quien dedicó una década a buscar pruebas experimentales para sustentar esta hipótesis.[7]

Los polímeros son estudiados en los campos de ciencia de polímeros (que incluye la química de polímeros y física de polímeros), la biofísica y la ciencia de materiales e ingeniería. Históricamente, los productos que resultan de la unión de unidades repetitivas por medio de enlaces covalentes han sido el enfoque principal de la ciencia de polímeros. Sin embargo, actualmente un área emergente de investigación se centra en polímeros supramoleculares que se forman a través de enlaces no covalentes.

Ejemplos comunes

 
Sección de una cadena de ADN de doble hélice, mostrando la microestructura de un biopolímero.

Los polímeros pueden ser clasificados en dos grupos: aquellos formados por la naturaleza y los sintéticos. Los polímeros naturales como el cáñamo, la goma laca, el ámbar, la lana, la seda y el hule natural han sido utilizados desde hace siglos por el ser humano. Otra variedad de polímeros naturales que existe es por ejemplo la celulosa, la cual es el componente principal de la madera y el papel.

La lista de polímeros sintéticos, de acuerdo con su orden de demanda mundial, incluye al polietileno, polipropileno, poliestireno, cloruro de polivinilo, hules sintéticos, la resina de fenol-formaldehído (baquelita), neopreno, nailon, poliacrilonitrilo, butiral de polivinilo, la silicona y muchos más. Más de 330 millones de toneladas de estos polímeros son fabricados cada año (2015).[8]

Usualmente, el esqueleto de los polímeros de plásticos consiste principalmente de átomos de carbono. Un ejemplo es el polietileno, el cual su unidad de repetición es el monómero etileno. Existen también otros tipos de esqueletos, por ejemplo, que al integrar elementos como el silicio forman materiales como la silicona, presentes en el silly putty, y selladores impermeables. El oxígeno también puede encontrarse presente en los esqueletos poliméricos, tales como en el polietilenglicol, los polisacáridos (en enlaces glucosídicos) y en el ADN (en enlaces fosfodiéster).

Historia

Los polímeros naturales son la base de algunos de los primeros materiales utilizados, como la madera y las fibras vegetales, el cuero, los tendones animales, la lana, la seda y la celulosa, etc. Se han empleado profusamente y han tenido mucha importancia a lo largo de la historia, aunque se tardó mucho en saber su composición y la forma de sintetizarlos artificialmente. La noción de macromolécula se presentó tardíamente en la historia de la química. Aunque presagiada por Wilhelm Eduard Weber, e incluso por Henri Braconnot a principios del siglo XIX, muchos investigadores las veían como agregados o micelas. El término «polímero» se utilizó por primera vez en 1866 por Marcellin Berthelot.[9]

Antes de saber gran cosa sobre ellos, comenzaron a aparecer a mediados del siglo XIX los primeros polímeros sintéticos obtenidos a partir de la modificación de los polímeros naturales con el fin de mejorar sus propiedades físicas para poder usarlos. En 1839, Charles Goodyear modificó el hule calentándolo con azufre, ya que era frágil a temperaturas bajas y pegajoso a altas temperaturas. El hule se convirtió en caucho vulcanizado, una sustancia resistente a un amplio margen de temperaturas. El nitrato de celulosa se sintetizó accidentalmente en el año 1846 por el químico Christian Friedrich Schönbein y en 1868, John W. Hyatt sintetizó el celuloide a partir de nitrato de celulosa. Otro acontecimiento que contribuyó al desarrollo continuo de los polímeros fue la modificación de la celulosa que permitió el surgimiento de las fibras sintéticas llamadas rayones.

Posteriormente el químico belga Leo Hendrik Baekeland desarrolló en 1907[10]​ el primer polímero totalmente sintético, la baquelita, un material muy duradero que por provenir de materiales de bajo costo, como el fenol y el formaldehído, llegó a tener gran éxito durante cierto tiempo. Otros polímeros importantes se sintetizaron en los años siguientes, por ejemplo el poliestireno (PS) en 1911 o el policloruro de vinilo (PVC) en 1912.

Sin embargo, con independencia de los avances en la aplicación industrial de los polímeros, no se tenía mucha información en cuanto a su estructura. En 1922, el químico alemán Hermann Staudinger comenzó a estudiar los polímeros y en 1926 expuso su hipótesis de que se trataba de largas cadenas de unidades pequeñas unidas por enlaces covalentes. Propuso las fórmulas estructurales del poliestireno y del polioximetileno, tal como se conocen actualmente, como cadenas moleculares gigantes formadas por la asociación mediante enlace covalente de ciertos grupos atómicos llamados "unidades estructurales". Este concepto se convirtió en "fundamento" de la química macromolecular solo a partir de 1930, cuando fue aceptado ampliamente y contribuyó al desarrollo de la química de los polímeros, tanto sintéticos como naturales. En 1953 recibió el Premio Nobel de Química por su trabajo.

La idea de las macromoléculas fue apoyada y desarrollada años más tarde por Wallace Carothers, que trabajaba en la empresa DuPont desde 1928 y que estableció un gran número de nuevos polímeros: poliésteres, poliamidas, neopreno, etc.

El desarrollo industrial posterior de la ciencia macromolecular se vio acelerado por la Segunda Guerra Mundial. Los Estados Unidos se vieron privados, cuando entraron en guerra, de su suministro de caucho natural desde el sureste de Asia. Por ello pusieron en marcha un vasto programa de investigación para encontrar caucho sintético.

En los años 1950 el alemán Karl Ziegler y el italiano Giulio Natta desarrollaron los catalizadores de Ziegler-Natta y obtuvieron el Premio Nobel de Química en 1963. Otro Premio Nobel de Química fue concedido por sus estudios de polímeros a Paul J. Flory en 1974.

En la segunda mitad del siglo XX se desarrollaron nuevos métodos de obtención, polímeros y aplicaciones. Por ejemplo, catalizadores metalocénicos, fibras de alta resistencia, polímeros conductores (en 2000 Alan J. Heeger, Alan G. MacDiarmid y Hideki Shirakawa recibieron el Premio Nobel de Química por el desarrollo de estos polímeros), estructuras complejas de polímeros, polímeros cristales líquidos, etc.

Polimerización

En química orgánica, la reacción por la cual se sintetiza un polímero a partir de sus monómeros se denomina polimerización. Según el mecanismo por el cual se produce la reacción de polimerización para dar lugar al polímero, ésta se clasifica como "polimerización por etapas" o como "polimerización en cadena". En cualquier caso, el tamaño de la cadena dependerá de parámetros como la temperatura o el tiempo de reacción, teniendo cada cadena un tamaño distinto y, por tanto, una masa molecular distinta, de ahí que se hable de masa promedio del polímero.

Tipos de polimerización

Existen dos tipos fundamentales de polimerización:

En cada unión de dos monómeros se pierde una molécula pequeña, por ejemplo agua. Debido a esto, la masa molecular del polímero no es necesariamente un múltiplo exacto de la masa molecular del monómero. Los polímeros de condensación se dividen en dos grupos:

baquelitas
poliamidas
poliésteres
    • Los homopolímeros
polietilenglicol
siliconas

La polimerización en etapas (condensación) necesita al menos monómeros bifuncionales. Deben saber que los polímeros pueden ser maquinables.

Ejemplo: HOOC--R1--NH2

Si reacciona consigo mismo, entonces:

2 HOOC--R1--NH2 <----> HOOC--R1--NH· + ·OC--R1--NH2 + H2O <----> HOOC--R1-NH--CO--R1--NH2 + H2O

En este tipo de polimerización la masa molecular del polímero es un múltiplo exacto de la masa molecular del monómero.

Suelen seguir un mecanismo en tres fases, con ruptura homolítica:

Iniciación: CH2=CHCl + catalizador ⇒ •CH2–CHCl•
Propagación o crecimiento: 2 •CH2–CHCl• ⇒ •CH2–CHCl–CH2–CHCl•
Terminación: Los radicales libres de los extremos se unen a impurezas o bien se unen dos cadenas con un terminal neutralizado.
 
Tacticidad de poliestireno, atáctico, sindiotáctico, isotáctico.
 
La estructura puede ser lineal o también ramificada (aparte de poder presentar entrecruzamientos). También pueden adoptar otras estructuras, por ejemplo radiales.
 

Polimerización del estireno para dar poliestireno
n indica el grado de polimerización

Por otra parte, los polímeros pueden ser lineales, formados por una única cadena de monómeros, o bien esta cadena puede presentar ramificaciones de mayor o menor tamaño. También se pueden formar entrecruzamientos provocados por el enlace entre átomos de distintas cadenas.

La naturaleza química de los monómeros, su masa molecular y otras propiedades físicas, así como la estructura que presentan, determinan diferentes características para cada polímero. Por ejemplo, si un polímero presenta entrecruzamiento, el material será más difícil de fundir que si no presentara ninguno.

Los enlaces de carbono en los polímeros no son equivalentes entre sí, por eso dependiendo del orden estereoquímico de los enlaces, un polímero puede ser: atáctico (sin orden), isotáctico (mismo orden), o sindiotáctico (orden alternante) a esta conformación se la llama tacticidad. Las propiedades de un polímero pueden verse modificadas severamente dependiendo de su estereoquímica.

En el caso de que el polímero provenga de un único tipo de monómero se denomina homopolímero y si proviene de varios monómeros se llama copolímero o heteropolímero. Por ejemplo, el poliestireno es un homopolímero, pues proviene de un único tipo de monómero, el estireno, mientras que si se parte de estireno y acrilonitrilo se puede obtener un copolímero de estos dos monómeros.

En los heteropolímeros los monómeros pueden distribuirse de diferentes maneras, particularmente para polímeros naturales, los monómeros pueden repetirse de forma aleatoria, informativa (como en los polipéptidos de las proteínas o en los polinucleótidos de los ácidos nucleicos) o periódica, como en el peptidoglucano o en algunos polisacáridos.

Los monómeros que conforman la cadena de un copolímero se pueden ubicar en la cadena principal alternándose según diversos patrones, denominándose copolímero alternante, copolímero en bloque, copolímero aleatorio, copolímero de injerto. Para lograr este diseño, la reacción de polimerización y los catalizadores deben ser los adecuados.

 

a) Homopolímero b) Copolímero alternante
c) Copolímero en bloque d) Copolímero aleatorio
e) Copolímero de injerto

Finalmente, los extremos de los polímeros pueden ser distintos que el resto de la cadena polimérica, sin embargo es mucho más importante el resto de la cadena que estos extremos debido a que la cadena es de una gran extensión comparada con los extremos.

Propiedades

Propiedades eléctricas

Los polímeros industriales en general suelen ser malos conductores eléctricos, por lo que se emplean masivamente en la industria eléctrica y electrónica como materiales aislantes. Las baquelitas (resinas fenólicas) sustituyeron con ventaja a las porcelanas y el vidrio en el aparellaje de baja tensión hace ya muchos años; termoplásticos como el PVC y los PE, entre otros, se utilizan en la fabricación de cables eléctricos, llegando en la actualidad a tensiones de aplicación superiores a los 20 KV, y casi todas las carcasas de los equipos electrónicos se construyen en termoplásticos de magníficas propiedades mecánicas, además de eléctricas y de gran duración y resistencia al medio ambiente, como son, por ejemplo, las resinas ABS.

Para evitar cargas estáticas en aplicaciones que lo requieran, se ha generalizado el uso de antiestáticos que permite en la superficie del polímero una conducción parcial de cargas eléctricas.

Evidentemente la principal desventaja de los materiales plásticos en estas aplicaciones está en relación a la pérdida de características mecánicas y geométricas con la temperatura. Sin embargo, ya se dispone de materiales que resisten sin problemas temperaturas relativamente elevadas (superiores a los 200 °C).

Las propiedades eléctricas de los polímeros industriales están determinadas principalmente, por la naturaleza química del material (enlaces covalentes de mayor o menor polaridad) y son poco sensibles a la microestructura cristalina o amorfa del material, que afecta mucho más a las propiedades mecánicas. Su estudio se acomete mediante ensayos de comportamiento en campos eléctricos de distinta intensidad y frecuencia. Seguidamente se analizan las características eléctricas de estos materiales.

Los polímeros conductores fueron desarrollados en 1974 y sus aplicaciones aún están siendo estudiadas.

Propiedades físicas de los polímeros

Estudios de difracción de rayos X sobre muestras de polietileno comercial, muestran que este material, constituido por moléculas que pueden contener desde 1000 hasta 150 000 grupos CH2 – CH2 presentan regiones con un cierto ordenamiento cristalino, y otras donde se evidencia un carácter amorfo: a estas últimas se les considera defectos del cristal. En este caso las fuerzas responsables del ordenamiento cuasicristalino, son las llamadas fuerzas de van der Waals. En otros casos (nylon 66) la responsabilidad del ordenamiento recae en los enlaces de H.

La temperatura tiene mucha importancia en relación al comportamiento de los polímeros. A temperaturas más bajas los polímeros se vuelven más duros y con ciertas características vítreas, debido a la pérdida de movimiento relativo entre las cadenas que forman el material. La temperatura a la que funden las zonas cristalinas se llama temperatura de fusión (Tf). Otra temperatura importante es la de descomposición y es conveniente que sea bastante superior a Tf.

Propiedades mecánicas

Son una consecuencia directa de su composición, así como de la estructura molecular, tanto a nivel molecular como supermolecular. Actualmente las propiedades mecánicas de interés son las de los materiales polímeros y éstas han de ser mejoradas mediante la modificación de la composición o morfología: por ejemplo, cambiar la temperatura a la que los polímeros se ablandan y recuperan el estado de sólido elástico o también el grado global del orden tridimensional. Normalmente el incentivo de estudios sobre las propiedades mecánicas es generalmente debido a la necesidad de correlacionar la respuesta de diferentes materiales bajo un rango de condiciones con objeto de predecir el comportamiento de estos polímeros en aplicaciones prácticas.

Durante mucho tiempo los ensayos han sido realizados para comprender el comportamiento mecánico de los materiales plásticos a través de la deformación de la red de polímeros reticulados y cadenas moleculares enredadas, pero los esfuerzos para describir la deformación de otros polímeros sólidos en términos de procesos operando a escala molecular son más recientes. Por lo tanto, se considerarán los diferentes tipos de respuesta mostrados por los polímeros sólidos a diferentes niveles de tensión aplicados, elasticidad, viscoelasticidad, flujo plástico y fractura.

Clasificación

Existen varias formas posibles de clasificar los polímeros, sin que sean excluyentes entre sí.

Según su origen

Según su mecanismo de polimerización

En 1929, Carothers propuso la siguiente clasificación:

  • Polímeros de adición. La polimerización no implica la liberación de ningún compuesto de baja masa molecular, sino lo contrario. Esta polimerización se genera cuando un catalizador inicia la reacción. Este, separa la unión doble carbono en los monómeros que se unen con otros gracias a los electrones libres y se unen sucesivamente hasta el final de la reacción.
  • Polímeros de condensación. La reacción de polimerización implica la formación de una molécula de baja masa molecular en cada paso, por ejemplo, agua.

Clasificación de Flory (modificación a la de Carothers para considerar la cinética de la reacción):

  • Polímeros formados por reacción en cadena. Se requiere un iniciador para comenzar la polimerización; un ejemplo es la polimerización de alquenos (de tipo radicalario). En este caso el iniciador reacciona con una molécula de monómero, dando lugar a un radical libre, que reacciona con otro monómero y así sucesivamente. La concentración de monómero disminuye lentamente. Además de la polimerización de alquenos, incluye también polimerización donde las cadenas reactivas son iones (polimerización catiónica y aniónica).
  • Polímeros formados por reacción por etapas. El peso molecular del polímero crece a lo largo del tiempo de manera lenta, por etapas. Esto se debe a que el monómero desaparece rápidamente, pero no da inmediatamente un polímero de peso molecular elevado, sino una distribución entre dímeros, trímeros, y en general, oligómeros; transcurrido un cierto tiempo, estos oligómeros empiezan a reaccionar entre sí, dando lugar a especies de tipo polimérico. Esta categoría incluye todos los polímeros de condensación de Carothers y además algunos otros que no liberan moléculas pequeñas pero sí se forman gradualmente, como por ejemplo los poliuretanos.

Según su composición química

  • Polímeros orgánicos. Posee en la cadena principal átomos de carbono.
  • Polímeros orgánicos vinílicos. La cadena principal de sus moléculas está formada exclusivamente por átomos de carbono.
Dentro de ellos se pueden distinguir:
Ejemplos: polietileno y polipropileno.
    • Polímeros estirénicos, que incluyen al estireno entre sus monómeros.
Ejemplos: poliestireno y caucho estireno-butadieno.
    • Polímeros vinílicos halogenados, que incluyen átomos de halógenos (cloro, flúor...) en su composición.
Ejemplos: PVC y PTFE.
    • Polímeros acrílicos. Ejemplos: PMMA.
  • Polímeros orgánicos no vinílicos. Además de carbono, tienen átomos de oxígeno o nitrógeno en su cadena principal.
Algunas sub-categorías de importancia:
Polímeros inorgánicos. Entre otros:

Según sus aplicaciones

Atendiendo a sus propiedades y usos finales, los polímeros pueden clasificarse en:

  • Elastómeros. Son materiales con muy bajo módulo de elasticidad y alta extensibilidad, es decir, se deforman mucho al someterlos a un esfuerzo pero recuperan su forma inicial al eliminar el esfuerzo. En cada ciclo de extensión y contracción los elastómeros absorben energía, una propiedad denominada resiliencia.
  • Adhesivos. Son sustancias que combinan una alta adhesión y una alta cohesión, lo que les permite unir dos o más cuerpos por contacto superficial.
  • Fibras. Presentan alto módulo de elasticidad y baja extensibilidad, lo que permite confeccionar tejidos cuyas dimensiones permanecen estables.
  • Plásticos. Son aquellos polímeros que, ante un esfuerzo suficientemente intenso, se deforman irreversiblemente, no pudiendo volver a su forma original. Hay que resaltar que el término plástico se aplica a veces incorrectamente para referirse a la totalidad de los polímeros.
  • Recubrimientos. Son sustancias, normalmente líquidas, que se adhieren a la superficie de otros materiales para otorgarles alguna propiedad, por ejemplo resistencia a la abrasión.

Según su comportamiento al elevar su temperatura

Para clasificar polímeros, una de las formas empíricas más sencillas consiste en calentarlos por encima de cierta temperatura. Según si el material funde y fluye o por el contrario no lo hace se diferencian tres tipos de polímeros:

  • Elastómero, plásticos con un comportamiento elástico que pueden ser deformados fácilmente sin que se rompan sus enlaces o modifique su estructura
  • Termoestables, que no fluyen, y lo único que conseguimos al calentarlos es que se descompongan químicamente, en vez de fluir. Este comportamiento se debe a una estructura con muchos entrecruzamientos, que impiden los desplazamientos relativos de las moléculas.
  • Termoplásticos, que fluyen (pasan al estado líquido) al calentarlos y se vuelven a endurecer (vuelven al estado sólido) al enfriarlos. Su estructura molecular presenta pocos (o ningún) entrecruzamientos. Ejemplos: polietileno (PE), polipropileno (PP), cloruro de polivinilo PVC..

La clasificación termoplásticos / termoestables es independiente de la clasificación elastómeros / plásticos / fibras. Existen plásticos que presentan un comportamiento termoplástico y otros que se comportan como termoestables. Esto constituye de hecho la principal subdivisión del grupo de los plásticos y hace que a menudo cuando se habla de "los termoestables" en realidad se haga referencia solo a "los plásticos termoestables". Pero ello no debe hacer olvidar que los elastómeros también se dividen en termoestables (la gran mayoría) y termoplásticos (una minoría pero con aplicaciones muy interesantes).

Nomenclatura

Aparte de las reglas de nomenclatura establecidas por la IUPAC, existe otro mecanismo alternativo con el que también se pueden nombrar los polímeros y es tomando como base el monómero del cual son provenientes. Este sistema es el más común. Entre los compuestos nombrados de esta manera se encuentran: el polietileno y el poliestireno. Se tiene que cuando el nombre del monómero es de una sola palabra, el polímero constituido a partir de este sencillamente se nombra agregando el prefijo poli.

Las normas internacionales publicadas por la IUPAC indican que el principio general para nombrar polímeros básicos es utilizar el prefijo poli- seguido de la unidad estructural repetitiva (UER) que define al polímero, escrita entre paréntesis. La UER debe ser nombrada siguiendo las normas convencionales de la IUPAC para moléculas sencillas.[11]

Ejemplo:
Poli (tio-1,4-fenileno)

Las normas IUPAC se utilizan habitualmente para nombrar los polímeros de estructura complicada, ya que permiten identificarlos sin ambigüedad en las bases de datos de artículos científicos.[12]​ Por el contrario, no suelen ser utilizadas para los polímeros de estructura más sencilla y de uso común principalmente porque estos polímeros fueron inventados antes de que se publicasen las primeras normas IUPAC, en 1952, y por tanto sus nombres "comunes" o "tradicionales" ya se habían popularizado.

En la práctica, los polímeros de uso común se suelen nombrar según alguna de las siguientes opciones:

  • Prefijo poli- seguido del monómero del que se obtiene el polímero. Esta convención es diferente de la IUPAC porque el monómero no siempre coincide con la UER y además se nombra sin paréntesis y en muchos casos según una nomenclatura "tradicional", no la IUPAC. Ejemplos: polietileno frente a poli (metileno), poliestireno frente a poli(1-feniletileno)
Monómero UER Polímero
   
Sistema tradicional etileno polietileno
Sistema IUPAC eteno metileno poli (metileno)
Monómero UER Polímero
   
Sistema tradicional estireno poliestireno
Sistema IUPAC fenileteno 1-feniletileno poli(1-feniletileno)

La IUPAC reconoce que los nombres tradicionales están firmemente asentados por su uso y no pretende abolirlos sino solo ir reduciendo paulatinamente su utilización en las publicaciones científicas.[11]

Ejemplos de polímeros de gran importancia

Principales tipos de polímeros

Polímeros más utilizados por las industrias

Polímeros funcionales

Véase también

Referencias

  1. Roiter, Y.; Minko, S. (2005). «AFM Single Molecule Experiments at the Solid-Liquid Interface: In Situ Conformation of Adsorbed Flexible Polyelectrolyte Chains». Journal of the American Chemical Society 127 (45): 15688-15689. PMID 16277495. doi:10.1021/ja0558239. 
  2. IUPAC (1997). «Compendium of Chemical Terminology, 2nd ed. (the "Gold Book"). Macromolecule (polymer molecule)». En McNaught, A. D., Wilkinson, A., ed. IUPAC Goldbook. Blackwell Scientific Publications. ISBN 0-9678550-9-8. doi:10.1351/goldbook. Consultado el 14 de julio de 2020. 
  3. «polymer | Description, Examples, & Types». Encyclopedia Britannica (en inglés). Consultado el 10 de julio de 2020. 
  4. McCrum, N. G.; Bucknall, C. B. (1997). Principles of polymer engineering (2nd ed edición). Oxford University Press. ISBN 0-19-856527-5. OCLC 36681710. Consultado el 10 de julio de 2020. 
  5. Jensen, William B. (2008-05). «The Origin of the Polymer Concept». Journal of Chemical Education (en inglés) 85 (5): 624. ISSN 0021-9584. doi:10.1021/ed085p624. Consultado el 13 de julio de 2020. 
  6. Staudinger, H. (12 de junio de 1920). «Über Polymerisation». Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft (A and B Series) (en inglés) 53 (6): 1073-1085. doi:10.1002/cber.19200530627. Consultado el 13 de julio de 2020. 
  7. Allcock, H. R.; Mark, James E., 1934- (2003). Contemporary polymer chemistry. (3rd ed. edición). Pearson/Prentice Hall. ISBN 0-13-065056-0. OCLC 51096012. Consultado el 13 de julio de 2020. 
  8. Rosato, Donald V. Rosato, Marlene G. Schott, Nick R., 1939- (2012). Plastics technology handbook. manufacturing, composites, tooling, auxiliaries. Momentum Press. ISBN 978-1-60650-084-2. OCLC 826719848. Consultado el 13 de julio de 2020. 
  9. Service de Sciences des Polymères (2010). (pdf) (en francés). inforsciences8.ulb.ac.be. Archivado desde el original el 5 de agosto de 2016. Consultado el 3 de noviembre de 2015. 
  10. ACS
  11. IUPAC (2002). . Pure Appl. Chem. (74). págs. 1921-1956. Archivado desde el original el 14 de mayo de 2011. Consultado el 28 de octubre de 2007. 
  12. Macossay, J.y Wilks, E. S. . Division of Polymer Chemistry de la American Chemical Society. Archivado desde el original el 5 de julio de 2008. Consultado el 28 de octubre de 2007. 

Bibliografía

  • J. W. Nicholson (2006). The Chemistry of Polymers, 3rd ed. University of Greenwich. ISBN 0-85404-684-4. 
  • Química Física Macromolecular I. Issa Katime. Servicio Editorial UPV/EHU. Bilbao, 1994.
  • Química Física Macromolecular II. Issa Katime. Servicio Editorial UPV/EHU. Bilbao, 2004.
  • Anbinder, Pablo Sebastián (2011). Caracterización, evaluación y aplicaciones de películas poliméricas activas. p. 159. ISBN 978-950-34-0810-0. Consultado el 29 de abril de 2014. 

Enlaces externos

  •   Wikcionario tiene definiciones y otra información sobre polímero.
  •   Wikimedia Commons alberga una categoría multimedia sobre Polímero.
  • Ingeniería de los Polímeros - Ingeniería Química - Wikiversidad
  • - Ecuaciones de Química Física de Polímeros
  • Revista Iberoamericana de Polímeros - Artículos de investigación sobre polímeros
  • Sitio web del Proyecto Curie (enlace roto disponible en Internet Archive; véase el historial, la primera versión y la última).
  •   Datos: Q81163
  •   Multimedia: Polymers

polímero, para, otros, usos, este, término, véase, polímero, griego, πολυς, polys, mucho, μερος, meros, parte, segmento, sustancia, compuesta, grandes, moléculas, macromoléculas, generalmente, orgánicas, formadas, unión, mediante, enlaces, covalentes, más, uni. Para otros usos de este termino vease Polimero Un polimero del griego polys polys mucho y meros meros parte o segmento es una sustancia compuesta por grandes moleculas o macromoleculas generalmente organicas formadas por la union mediante enlaces covalentes de una o mas unidades simples llamadas monomeros 3 Visualizacion de cadenas de polimeros lineares observadas utilizando un microscopio de fuerza atomica sobre una superficie y bajo un medio liquido La longitud de contorno de este polimero es de 204 nm y su epesor de 0 4 nm 1 Un polimero es una sustancia compuesta de macromoleculas 2 Una macromolecula es una molecula de alta masa molecular cuya estructura esta formada esencialmente por una repeticion de unidades moleculares de baja masa molecular 2 Debido a su gran variedad de propiedades tanto los polimeros sinteticos como los naturales juegan un rol esencial en nuestras vidas 4 Los polimeros abarcan tanto a los plasticos sinteticos que todos conocemos como el polietileno asi como los biopolimeros naturales como el ADN y las proteinas que son fundamentales para la estructura y funcionamiento biologico El polisopreno del hule o caucho es un ejemplo de un polimero natural y el poliestireno de la espuma o empaques de poliestireno es un ejemplo de un polimero sintetico En un contexto biologico esencialmente todas las macromoleculas por ejemplo las proteinas poliamidas acidos nucleicos polinucleotidos y polisacaridos estan compuestas en gran parte por polimeros Los polimeros naturales y sinteticos son creados a partir de la polimerizacion de varios monomeros Su gran masa molecular en comparacion con otras moleculas de menor talla le aporta a los polimeros propiedades fisicas unicas que incluyen dureza alta elasticidad visco elasticidad y una tendencia a formar estructuras amorfas y o semi cristalinas en lugar de cristales El termino de polimero fue propuesto en 1833 por Jons Jacob Berzelius con una definicion distinta a la definicion moderna de la IUPAC 5 El concepto actual de polimeros como estructuras macromoleculares unidas de manera covalente fue propuesto en 1920 por Herman Staudinger 6 quien dedico una decada a buscar pruebas experimentales para sustentar esta hipotesis 7 Los polimeros son estudiados en los campos de ciencia de polimeros que incluye la quimica de polimeros y fisica de polimeros la biofisica y la ciencia de materiales e ingenieria Historicamente los productos que resultan de la union de unidades repetitivas por medio de enlaces covalentes han sido el enfoque principal de la ciencia de polimeros Sin embargo actualmente un area emergente de investigacion se centra en polimeros supramoleculares que se forman a traves de enlaces no covalentes Indice 1 Ejemplos comunes 2 Historia 3 Polimerizacion 3 1 Tipos de polimerizacion 4 Propiedades 4 1 Propiedades electricas 4 2 Propiedades fisicas de los polimeros 4 3 Propiedades mecanicas 5 Clasificacion 5 1 Segun su origen 5 2 Segun su mecanismo de polimerizacion 5 3 Segun su composicion quimica 5 4 Segun sus aplicaciones 5 5 Segun su comportamiento al elevar su temperatura 6 Nomenclatura 7 Ejemplos de polimeros de gran importancia 7 1 Principales tipos de polimeros 7 2 Polimeros mas utilizados por las industrias 7 3 Polimeros funcionales 8 Vease tambien 9 Referencias 10 Bibliografia 11 Enlaces externosEjemplos comunes Editar Seccion de una cadena de ADN de doble helice mostrando la microestructura de un biopolimero Los polimeros pueden ser clasificados en dos grupos aquellos formados por la naturaleza y los sinteticos Los polimeros naturales como el canamo la goma laca el ambar la lana la seda y el hule natural han sido utilizados desde hace siglos por el ser humano Otra variedad de polimeros naturales que existe es por ejemplo la celulosa la cual es el componente principal de la madera y el papel La lista de polimeros sinteticos de acuerdo con su orden de demanda mundial incluye al polietileno polipropileno poliestireno cloruro de polivinilo hules sinteticos la resina de fenol formaldehido baquelita neopreno nailon poliacrilonitrilo butiral de polivinilo la silicona y muchos mas Mas de 330 millones de toneladas de estos polimeros son fabricados cada ano 2015 8 Usualmente el esqueleto de los polimeros de plasticos consiste principalmente de atomos de carbono Un ejemplo es el polietileno el cual su unidad de repeticion es el monomero etileno Existen tambien otros tipos de esqueletos por ejemplo que al integrar elementos como el silicio forman materiales como la silicona presentes en el silly putty y selladores impermeables El oxigeno tambien puede encontrarse presente en los esqueletos polimericos tales como en el polietilenglicol los polisacaridos en enlaces glucosidicos y en el ADN en enlaces fosfodiester Historia EditarLos polimeros naturales son la base de algunos de los primeros materiales utilizados como la madera y las fibras vegetales el cuero los tendones animales la lana la seda y la celulosa etc Se han empleado profusamente y han tenido mucha importancia a lo largo de la historia aunque se tardo mucho en saber su composicion y la forma de sintetizarlos artificialmente La nocion de macromolecula se presento tardiamente en la historia de la quimica Aunque presagiada por Wilhelm Eduard Weber e incluso por Henri Braconnot a principios del siglo XIX muchos investigadores las veian como agregados o micelas El termino polimero se utilizo por primera vez en 1866 por Marcellin Berthelot 9 Antes de saber gran cosa sobre ellos comenzaron a aparecer a mediados del siglo XIX los primeros polimeros sinteticos obtenidos a partir de la modificacion de los polimeros naturales con el fin de mejorar sus propiedades fisicas para poder usarlos En 1839 Charles Goodyear modifico el hule calentandolo con azufre ya que era fragil a temperaturas bajas y pegajoso a altas temperaturas El hule se convirtio en caucho vulcanizado una sustancia resistente a un amplio margen de temperaturas El nitrato de celulosa se sintetizo accidentalmente en el ano 1846 por el quimico Christian Friedrich Schonbein y en 1868 John W Hyatt sintetizo el celuloide a partir de nitrato de celulosa Otro acontecimiento que contribuyo al desarrollo continuo de los polimeros fue la modificacion de la celulosa que permitio el surgimiento de las fibras sinteticas llamadas rayones Posteriormente el quimico belga Leo Hendrik Baekeland desarrollo en 1907 10 el primer polimero totalmente sintetico la baquelita un material muy duradero que por provenir de materiales de bajo costo como el fenol y el formaldehido llego a tener gran exito durante cierto tiempo Otros polimeros importantes se sintetizaron en los anos siguientes por ejemplo el poliestireno PS en 1911 o el policloruro de vinilo PVC en 1912 Sin embargo con independencia de los avances en la aplicacion industrial de los polimeros no se tenia mucha informacion en cuanto a su estructura En 1922 el quimico aleman Hermann Staudinger comenzo a estudiar los polimeros y en 1926 expuso su hipotesis de que se trataba de largas cadenas de unidades pequenas unidas por enlaces covalentes Propuso las formulas estructurales del poliestireno y del polioximetileno tal como se conocen actualmente como cadenas moleculares gigantes formadas por la asociacion mediante enlace covalente de ciertos grupos atomicos llamados unidades estructurales Este concepto se convirtio en fundamento de la quimica macromolecular solo a partir de 1930 cuando fue aceptado ampliamente y contribuyo al desarrollo de la quimica de los polimeros tanto sinteticos como naturales En 1953 recibio el Premio Nobel de Quimica por su trabajo La idea de las macromoleculas fue apoyada y desarrollada anos mas tarde por Wallace Carothers que trabajaba en la empresa DuPont desde 1928 y que establecio un gran numero de nuevos polimeros poliesteres poliamidas neopreno etc El desarrollo industrial posterior de la ciencia macromolecular se vio acelerado por la Segunda Guerra Mundial Los Estados Unidos se vieron privados cuando entraron en guerra de su suministro de caucho natural desde el sureste de Asia Por ello pusieron en marcha un vasto programa de investigacion para encontrar caucho sintetico En los anos 1950 el aleman Karl Ziegler y el italiano Giulio Natta desarrollaron los catalizadores de Ziegler Natta y obtuvieron el Premio Nobel de Quimica en 1963 Otro Premio Nobel de Quimica fue concedido por sus estudios de polimeros a Paul J Flory en 1974 En la segunda mitad del siglo XX se desarrollaron nuevos metodos de obtencion polimeros y aplicaciones Por ejemplo catalizadores metalocenicos fibras de alta resistencia polimeros conductores en 2000 Alan J Heeger Alan G MacDiarmid y Hideki Shirakawa recibieron el Premio Nobel de Quimica por el desarrollo de estos polimeros estructuras complejas de polimeros polimeros cristales liquidos etc Polimerizacion EditarEn quimica organica la reaccion por la cual se sintetiza un polimero a partir de sus monomeros se denomina polimerizacion Segun el mecanismo por el cual se produce la reaccion de polimerizacion para dar lugar al polimero esta se clasifica como polimerizacion por etapas o como polimerizacion en cadena En cualquier caso el tamano de la cadena dependera de parametros como la temperatura o el tiempo de reaccion teniendo cada cadena un tamano distinto y por tanto una masa molecular distinta de ahi que se hable de masa promedio del polimero Tipos de polimerizacion Editar Existen dos tipos fundamentales de polimerizacion Polimerizacion por condensacion En cada union de dos monomeros se pierde una molecula pequena por ejemplo agua Debido a esto la masa molecular del polimero no es necesariamente un multiplo exacto de la masa molecular del monomero Los polimeros de condensacion se dividen en dos grupos Los copolimerosbaquelitas poliamidas poliesteres dd Los homopolimerospolietilenglicol siliconas dd La polimerizacion en etapas condensacion necesita al menos monomeros bifuncionales Deben saber que los polimeros pueden ser maquinables Ejemplo HOOC R1 NH2Si reacciona consigo mismo entonces 2 HOOC R1 NH2 lt gt HOOC R1 NH OC R1 NH2 H2O lt gt HOOC R1 NH CO R1 NH2 H2O Polimerizacion por adicion En este tipo de polimerizacion la masa molecular del polimero es un multiplo exacto de la masa molecular del monomero Suelen seguir un mecanismo en tres fases con ruptura homolitica Iniciacion CH2 CHCl catalizador CH2 CHCl Propagacion o crecimiento 2 CH2 CHCl CH2 CHCl CH2 CHCl Terminacion Los radicales libres de los extremos se unen a impurezas o bien se unen dos cadenas con un terminal neutralizado dd Tacticidad de poliestireno atactico sindiotactico isotactico La estructura puede ser lineal o tambien ramificada aparte de poder presentar entrecruzamientos Tambien pueden adoptar otras estructuras por ejemplo radiales Polimerizacion del estireno para dar poliestirenon indica el grado de polimerizacion Por otra parte los polimeros pueden ser lineales formados por una unica cadena de monomeros o bien esta cadena puede presentar ramificaciones de mayor o menor tamano Tambien se pueden formar entrecruzamientos provocados por el enlace entre atomos de distintas cadenas La naturaleza quimica de los monomeros su masa molecular y otras propiedades fisicas asi como la estructura que presentan determinan diferentes caracteristicas para cada polimero Por ejemplo si un polimero presenta entrecruzamiento el material sera mas dificil de fundir que si no presentara ninguno Los enlaces de carbono en los polimeros no son equivalentes entre si por eso dependiendo del orden estereoquimico de los enlaces un polimero puede ser atactico sin orden isotactico mismo orden o sindiotactico orden alternante a esta conformacion se la llama tacticidad Las propiedades de un polimero pueden verse modificadas severamente dependiendo de su estereoquimica En el caso de que el polimero provenga de un unico tipo de monomero se denomina homopolimero y si proviene de varios monomeros se llama copolimero o heteropolimero Por ejemplo el poliestireno es un homopolimero pues proviene de un unico tipo de monomero el estireno mientras que si se parte de estireno y acrilonitrilo se puede obtener un copolimero de estos dos monomeros En los heteropolimeros los monomeros pueden distribuirse de diferentes maneras particularmente para polimeros naturales los monomeros pueden repetirse de forma aleatoria informativa como en los polipeptidos de las proteinas o en los polinucleotidos de los acidos nucleicos o periodica como en el peptidoglucano o en algunos polisacaridos Los monomeros que conforman la cadena de un copolimero se pueden ubicar en la cadena principal alternandose segun diversos patrones denominandose copolimero alternante copolimero en bloque copolimero aleatorio copolimero de injerto Para lograr este diseno la reaccion de polimerizacion y los catalizadores deben ser los adecuados a Homopolimero b Copolimero alternantec Copolimero en bloque d Copolimero aleatorioe Copolimero de injerto Finalmente los extremos de los polimeros pueden ser distintos que el resto de la cadena polimerica sin embargo es mucho mas importante el resto de la cadena que estos extremos debido a que la cadena es de una gran extension comparada con los extremos Propiedades Editar Este articulo o seccion necesita referencias que aparezcan en una publicacion acreditada Este aviso fue puesto el 14 de noviembre de 2013 Electrocromismo Fotoconductividad Fotoluminiscencia fluorescencia y fosforescencia Propiedades electricas Editar Los polimeros industriales en general suelen ser malos conductores electricos por lo que se emplean masivamente en la industria electrica y electronica como materiales aislantes Las baquelitas resinas fenolicas sustituyeron con ventaja a las porcelanas y el vidrio en el aparellaje de baja tension hace ya muchos anos termoplasticos como el PVC y los PE entre otros se utilizan en la fabricacion de cables electricos llegando en la actualidad a tensiones de aplicacion superiores a los 20 KV y casi todas las carcasas de los equipos electronicos se construyen en termoplasticos de magnificas propiedades mecanicas ademas de electricas y de gran duracion y resistencia al medio ambiente como son por ejemplo las resinas ABS Para evitar cargas estaticas en aplicaciones que lo requieran se ha generalizado el uso de antiestaticos que permite en la superficie del polimero una conduccion parcial de cargas electricas Evidentemente la principal desventaja de los materiales plasticos en estas aplicaciones esta en relacion a la perdida de caracteristicas mecanicas y geometricas con la temperatura Sin embargo ya se dispone de materiales que resisten sin problemas temperaturas relativamente elevadas superiores a los 200 C Las propiedades electricas de los polimeros industriales estan determinadas principalmente por la naturaleza quimica del material enlaces covalentes de mayor o menor polaridad y son poco sensibles a la microestructura cristalina o amorfa del material que afecta mucho mas a las propiedades mecanicas Su estudio se acomete mediante ensayos de comportamiento en campos electricos de distinta intensidad y frecuencia Seguidamente se analizan las caracteristicas electricas de estos materiales Los polimeros conductores fueron desarrollados en 1974 y sus aplicaciones aun estan siendo estudiadas Propiedades fisicas de los polimeros Editar Estudios de difraccion de rayos X sobre muestras de polietileno comercial muestran que este material constituido por moleculas que pueden contener desde 1000 hasta 150 000 grupos CH2 CH2 presentan regiones con un cierto ordenamiento cristalino y otras donde se evidencia un caracter amorfo a estas ultimas se les considera defectos del cristal En este caso las fuerzas responsables del ordenamiento cuasicristalino son las llamadas fuerzas de van der Waals En otros casos nylon 66 la responsabilidad del ordenamiento recae en los enlaces de H La temperatura tiene mucha importancia en relacion al comportamiento de los polimeros A temperaturas mas bajas los polimeros se vuelven mas duros y con ciertas caracteristicas vitreas debido a la perdida de movimiento relativo entre las cadenas que forman el material La temperatura a la que funden las zonas cristalinas se llama temperatura de fusion Tf Otra temperatura importante es la de descomposicion y es conveniente que sea bastante superior a Tf Propiedades mecanicas Editar Son una consecuencia directa de su composicion asi como de la estructura molecular tanto a nivel molecular como supermolecular Actualmente las propiedades mecanicas de interes son las de los materiales polimeros y estas han de ser mejoradas mediante la modificacion de la composicion o morfologia por ejemplo cambiar la temperatura a la que los polimeros se ablandan y recuperan el estado de solido elastico o tambien el grado global del orden tridimensional Normalmente el incentivo de estudios sobre las propiedades mecanicas es generalmente debido a la necesidad de correlacionar la respuesta de diferentes materiales bajo un rango de condiciones con objeto de predecir el comportamiento de estos polimeros en aplicaciones practicas Durante mucho tiempo los ensayos han sido realizados para comprender el comportamiento mecanico de los materiales plasticos a traves de la deformacion de la red de polimeros reticulados y cadenas moleculares enredadas pero los esfuerzos para describir la deformacion de otros polimeros solidos en terminos de procesos operando a escala molecular son mas recientes Por lo tanto se consideraran los diferentes tipos de respuesta mostrados por los polimeros solidos a diferentes niveles de tension aplicados elasticidad viscoelasticidad flujo plastico y fractura Clasificacion EditarExisten varias formas posibles de clasificar los polimeros sin que sean excluyentes entre si Segun su origen Editar Polimeros naturales Existen en la naturaleza muchos polimeros y las biomoleculas que forman los seres vivos son macromoleculas polimericas Por ejemplo las proteinas los acidos nucleicos los polisacaridos como la celulosa y la quitina el hule o caucho natural la lignina etc Polimeros semisinteticos Se obtienen por transformacion de polimeros naturales Por ejemplo la nitrocelulosa el caucho vulcanizado etc Polimeros sinteticos Muchos polimeros se obtienen industrialmente a partir de los monomeros Por ejemplo el nailon el poliestireno el policloruro de vinilo PVC el polietileno etc Segun su mecanismo de polimerizacion Editar En 1929 Carothers propuso la siguiente clasificacion Polimeros de adicion La polimerizacion no implica la liberacion de ningun compuesto de baja masa molecular sino lo contrario Esta polimerizacion se genera cuando un catalizador inicia la reaccion Este separa la union doble carbono en los monomeros que se unen con otros gracias a los electrones libres y se unen sucesivamente hasta el final de la reaccion Polimeros de condensacion La reaccion de polimerizacion implica la formacion de una molecula de baja masa molecular en cada paso por ejemplo agua Clasificacion de Flory modificacion a la de Carothers para considerar la cinetica de la reaccion Polimeros formados por reaccion en cadena Se requiere un iniciador para comenzar la polimerizacion un ejemplo es la polimerizacion de alquenos de tipo radicalario En este caso el iniciador reacciona con una molecula de monomero dando lugar a un radical libre que reacciona con otro monomero y asi sucesivamente La concentracion de monomero disminuye lentamente Ademas de la polimerizacion de alquenos incluye tambien polimerizacion donde las cadenas reactivas son iones polimerizacion cationica y anionica Polimeros formados por reaccion por etapas El peso molecular del polimero crece a lo largo del tiempo de manera lenta por etapas Esto se debe a que el monomero desaparece rapidamente pero no da inmediatamente un polimero de peso molecular elevado sino una distribucion entre dimeros trimeros y en general oligomeros transcurrido un cierto tiempo estos oligomeros empiezan a reaccionar entre si dando lugar a especies de tipo polimerico Esta categoria incluye todos los polimeros de condensacion de Carothers y ademas algunos otros que no liberan moleculas pequenas pero si se forman gradualmente como por ejemplo los poliuretanos Segun su composicion quimica Editar Polimeros organicos Posee en la cadena principal atomos de carbono Polimeros organicos vinilicos La cadena principal de sus moleculas esta formada exclusivamente por atomos de carbono Dentro de ellos se pueden distinguir Poliolefinas formados mediante la polimerizacion de olefinas Ejemplos polietileno y polipropileno dd Polimeros estirenicos que incluyen al estireno entre sus monomeros Ejemplos poliestireno y caucho estireno butadieno dd Polimeros vinilicos halogenados que incluyen atomos de halogenos cloro fluor en su composicion Ejemplos PVC y PTFE dd Polimeros acrilicos Ejemplos PMMA Polimeros organicos no vinilicos Ademas de carbono tienen atomos de oxigeno o nitrogeno en su cadena principal Algunas sub categorias de importancia Poliesteres Poliamidas PoliuretanosPolimeros inorganicos Entre otros Basados en azufre Ejemplo polisulfuros Basados en silicio Ejemplo silicona Segun sus aplicaciones Editar Atendiendo a sus propiedades y usos finales los polimeros pueden clasificarse en Elastomeros Son materiales con muy bajo modulo de elasticidad y alta extensibilidad es decir se deforman mucho al someterlos a un esfuerzo pero recuperan su forma inicial al eliminar el esfuerzo En cada ciclo de extension y contraccion los elastomeros absorben energia una propiedad denominada resiliencia Adhesivos Son sustancias que combinan una alta adhesion y una alta cohesion lo que les permite unir dos o mas cuerpos por contacto superficial Fibras Presentan alto modulo de elasticidad y baja extensibilidad lo que permite confeccionar tejidos cuyas dimensiones permanecen estables Plasticos Son aquellos polimeros que ante un esfuerzo suficientemente intenso se deforman irreversiblemente no pudiendo volver a su forma original Hay que resaltar que el termino plastico se aplica a veces incorrectamente para referirse a la totalidad de los polimeros Recubrimientos Son sustancias normalmente liquidas que se adhieren a la superficie de otros materiales para otorgarles alguna propiedad por ejemplo resistencia a la abrasion Segun su comportamiento al elevar su temperatura Editar Para clasificar polimeros una de las formas empiricas mas sencillas consiste en calentarlos por encima de cierta temperatura Segun si el material funde y fluye o por el contrario no lo hace se diferencian tres tipos de polimeros Elastomero plasticos con un comportamiento elastico que pueden ser deformados facilmente sin que se rompan sus enlaces o modifique su estructura Termoestables que no fluyen y lo unico que conseguimos al calentarlos es que se descompongan quimicamente en vez de fluir Este comportamiento se debe a una estructura con muchos entrecruzamientos que impiden los desplazamientos relativos de las moleculas Termoplasticos que fluyen pasan al estado liquido al calentarlos y se vuelven a endurecer vuelven al estado solido al enfriarlos Su estructura molecular presenta pocos o ningun entrecruzamientos Ejemplos polietileno PE polipropileno PP cloruro de polivinilo PVC La clasificacion termoplasticos termoestables es independiente de la clasificacion elastomeros plasticos fibras Existen plasticos que presentan un comportamiento termoplastico y otros que se comportan como termoestables Esto constituye de hecho la principal subdivision del grupo de los plasticos y hace que a menudo cuando se habla de los termoestables en realidad se haga referencia solo a los plasticos termoestables Pero ello no debe hacer olvidar que los elastomeros tambien se dividen en termoestables la gran mayoria y termoplasticos una minoria pero con aplicaciones muy interesantes Nomenclatura EditarAparte de las reglas de nomenclatura establecidas por la IUPAC existe otro mecanismo alternativo con el que tambien se pueden nombrar los polimeros y es tomando como base el monomero del cual son provenientes Este sistema es el mas comun Entre los compuestos nombrados de esta manera se encuentran el polietileno y el poliestireno Se tiene que cuando el nombre del monomero es de una sola palabra el polimero constituido a partir de este sencillamente se nombra agregando el prefijo poli Las normas internacionales publicadas por la IUPAC indican que el principio general para nombrar polimeros basicos es utilizar el prefijo poli seguido de la unidad estructural repetitiva UER que define al polimero escrita entre parentesis La UER debe ser nombrada siguiendo las normas convencionales de la IUPAC para moleculas sencillas 11 Ejemplo Poli tio 1 4 fenileno Las normas IUPAC se utilizan habitualmente para nombrar los polimeros de estructura complicada ya que permiten identificarlos sin ambiguedad en las bases de datos de articulos cientificos 12 Por el contrario no suelen ser utilizadas para los polimeros de estructura mas sencilla y de uso comun principalmente porque estos polimeros fueron inventados antes de que se publicasen las primeras normas IUPAC en 1952 y por tanto sus nombres comunes o tradicionales ya se habian popularizado En la practica los polimeros de uso comun se suelen nombrar segun alguna de las siguientes opciones Prefijo poli seguido del monomero del que se obtiene el polimero Esta convencion es diferente de la IUPAC porque el monomero no siempre coincide con la UER y ademas se nombra sin parentesis y en muchos casos segun una nomenclatura tradicional no la IUPAC Ejemplos polietileno frente a poli metileno poliestireno frente a poli 1 feniletileno Monomero UER Polimero Sistema tradicional etileno polietilenoSistema IUPAC eteno metileno poli metileno Monomero UER Polimero Sistema tradicional estireno poliestirenoSistema IUPAC fenileteno 1 feniletileno poli 1 feniletileno Para copolimeros se suelen listar simplemente los monomeros que los forman a veces precedidos de las palabras caucho o goma si se trata de un elastomero o bien resina si es un plastico Ejemplos acrilonitrilo butadieno estireno caucho estireno butadieno resina fenol formaldehido Es frecuente tambien el uso indebido de marcas comerciales como sinonimos del polimero independientemente de la empresa que lo fabrique Ejemplos Nailon para poliamida Teflon para politetrafluoretileno Neopreno para policloropreno La IUPAC reconoce que los nombres tradicionales estan firmemente asentados por su uso y no pretende abolirlos sino solo ir reduciendo paulatinamente su utilizacion en las publicaciones cientificas 11 Ejemplos de polimeros de gran importancia EditarPrincipales tipos de polimeros Editar Policloruro de vinilo PVC Poliestireno PS Polietileno PE HDPE o LDPE alta y baja densidad Polimetilmetacrilato PMMA Polipropileno PP Politereftalato de etileno PET Poliuretano PU Polimeros mas utilizados por las industrias Editar Acrilonitrilo butadieno estireno ABS Estireno acrilonitrilo SAN Nailon poliamida 6 PA 6 Poli n butil acrilato Poliacrilonitrilo Polianhidrido Policaprolactona Policarbonato Policicloctano Poliester Polietilenimina Polilactona Polioxido de etileno Polisiloxano Polisulfona Poliurea Poliuretano Termoplastico TPU Tereftalato de Polibutileno PBT Polimeros funcionales Editar CopolimerosVease tambien EditarCelula fotovoltaica de polimeros Fisica de polimeros Quimica de los polimeros Superposicion tiempo temperaturaReferencias Editar Roiter Y Minko S 2005 AFM Single Molecule Experiments at the Solid Liquid Interface In Situ Conformation of Adsorbed Flexible Polyelectrolyte Chains Journal of the American Chemical Society 127 45 15688 15689 PMID 16277495 doi 10 1021 ja0558239 a b IUPAC 1997 Compendium of Chemical Terminology 2nd ed the Gold Book Macromolecule polymer molecule En McNaught A D Wilkinson A ed IUPAC Goldbook Blackwell Scientific Publications ISBN 0 9678550 9 8 doi 10 1351 goldbook Consultado el 14 de julio de 2020 polymer Description Examples amp Types Encyclopedia Britannica en ingles Consultado el 10 de julio de 2020 McCrum N G Bucknall C B 1997 Principles of polymer engineering 2nd ed edicion Oxford University Press ISBN 0 19 856527 5 OCLC 36681710 Consultado el 10 de julio de 2020 Jensen William B 2008 05 The Origin of the Polymer Concept Journal of Chemical Education en ingles 85 5 624 ISSN 0021 9584 doi 10 1021 ed085p624 Consultado el 13 de julio de 2020 Staudinger H 12 de junio de 1920 Uber Polymerisation Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft A and B Series en ingles 53 6 1073 1085 doi 10 1002 cber 19200530627 Consultado el 13 de julio de 2020 Allcock H R Mark James E 1934 2003 Contemporary polymer chemistry 3rd ed edicion Pearson Prentice Hall ISBN 0 13 065056 0 OCLC 51096012 Consultado el 13 de julio de 2020 Rosato Donald V Rosato Marlene G Schott Nick R 1939 2012 Plastics technology handbook manufacturing composites tooling auxiliaries Momentum Press ISBN 978 1 60650 084 2 OCLC 826719848 Consultado el 13 de julio de 2020 Service de Sciences des Polymeres 2010 Printemps des Sciences 2010 Les polymeres Universite libre de Bruxelles pdf en frances inforsciences8 ulb ac be Archivado desde el original el 5 de agosto de 2016 Consultado el 3 de noviembre de 2015 ACS a b IUPAC 2002 Nomenclature of Regular Single Strand Organic Polymers IUPAC Recommendations 2002 Pure Appl Chem 74 pags 1921 1956 Archivado desde el original el 14 de mayo de 2011 Consultado el 28 de octubre de 2007 Macossay J y Wilks E S Nota de Nomenclatura Macromolecular No 18 SRUs Usando las reglas Division of Polymer Chemistry de la American Chemical Society Archivado desde el original el 5 de julio de 2008 Consultado el 28 de octubre de 2007 Bibliografia EditarJ W Nicholson 2006 The Chemistry of Polymers 3rd ed University of Greenwich ISBN 0 85404 684 4 Quimica Fisica Macromolecular I Issa Katime Servicio Editorial UPV EHU Bilbao 1994 Quimica Fisica Macromolecular II Issa Katime Servicio Editorial UPV EHU Bilbao 2004 Anbinder Pablo Sebastian 2011 Caracterizacion evaluacion y aplicaciones de peliculas polimericas activas p 159 ISBN 978 950 34 0810 0 Consultado el 29 de abril de 2014 Enlaces externos Editar Wikcionario tiene definiciones y otra informacion sobre polimero Wikimedia Commons alberga una categoria multimedia sobre Polimero Ingenieria de los Polimeros Ingenieria Quimica Wikiversidad Hipertexto de Quimica Polimerica Ecuaciones de Quimica Fisica de Polimeros Revista Iberoamericana de Polimeros Articulos de investigacion sobre polimeros Sitio web del Proyecto Curie enlace roto disponible en Internet Archive vease el historial la primera version y la ultima Datos Q81163 Multimedia Polymers Obtenido de https es wikipedia org w index php title Polimero amp oldid 138631765, wikipedia, wiki, leyendo, leer, libro, biblioteca,

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