EL MUNDO DE LOS

POLIMEROS

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INDICE • 1¿Qué son los polímeros y por qué son tan

importantes?• Importancia de los polímeros por sus aplicaciones y usos

• Clasificación de polímeros en naturales y sintéticos.

• Estructura química de los polímeros• .Concepto de monómero y polímero.

• .Grupos funcionales presentes en la estructura de los monómeros

• 3. ¿Cómo se obtienen los polímeros sintéticos?• 3.1. Reacciones de adición y condensación de polímeros

sintéticos • 3.2. Clasificacion de polímeros y copolimeros

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4. propiedades de los polímeros 4.1. Clasificación de los polímeros de acuerdo a las siguientes propiedades: • Reticulares y lineales • Alta y baja densidad • Termoplásticos y termoestables

5. ¿Existen diferencias entre polímeros naturales y sintéticos?

6. Efectos socioeconómicos y ambientales de la producción y uso de polímeros en México

1.-¿ QUE SON LOS

POLIMEROS?

• Los Polímeros, provienen de las palabras griegas Poly y Mers, que significa muchas partes, son grandes moléculas o macromoléculas formadas por la unión de muchas pequeñas moléculas: sustancias de mayor masa molecular entre dos de la misma composición química, resultante del procesode la polimerización

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1.1.- Importancia de los polímeros

por sus aplicaciones y usos.

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IMPORTANCIA

• En el ámbito de la ciencia, los polímeros son sustancias muy importantes debido a que pueden tener varios y muy diversos usos en la vida cotidiana. Los polímeros pueden ser descriptos como sustancias compuestas en las cuales se entremezclan varias moléculas de monómeros formando moléculas más pesadas y que pueden ser encontradas en diversos objetos y elementos naturales. Los polímeros pueden ser también artificiales o creados por el hombre cuando los polímeros naturales son transformados (ejemplos de esto son los textiles sintéticos como el nylon).

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La importancia de los polímeros reside

especialmente en la variedad de utilidades que el ser

humano le puede dar a estos compuestos. Así, los

polímeros están presentes en muchos de los

alimentos o materias primas que consumimos, pero

también en los textiles (incluso pudiéndose convertir

en polímeros sintéticos a partir de la transformación

de otros), en la electricidad, en materiales utilizados

para la construcción como el caucho, en el plástico y

otros materiales cotidianos como el poliestireno, el

polietileno, en productos químicos como el cloro, en

la silicona, etc. Todos estos materiales son utilizados

por diferentes razones ya que brindan propiedades

distintas a cada uso: elasticidad, plasticidad, pueden

ser adhesivos,

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POLIMEROS DE MAYOR

CONSUMO

1.2.- CLASIFICACION DE LOS

POLIMEROS NATURALES Y

SINTETICOS.

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POLIMEROS NATURALES.

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• Provienen directamente del reino vegetal o animal. Por ejemplo: celulosa, almidon, protei nas , caucho natural, acidosnucleicos provienen almidón, proteínas, ácidos

Hemoglo

bina

ADN

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CELUL

OSA

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POLIMEROS SINTETICOS

Los polímeros sintéticos son aquellos que se obtienen por síntesis ya sea enuna industria o en un laboratorio.Entre los polímeros naturales y sintéticos no hay grandes diferencias estructurales,ambos están formados por monómeros que se repiten a lo largo detoda la cadena.

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2.- ESTRUCTURA QUIMICA DE LOS POLIMEROS

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2.1.- CONCEPTO DE MONOERO

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• Un monómero es una molécula de pequeña masa molecular que unida a otros monómeros, a veces cientos o miles, por medio de enlaces químicos, generalmente covalentes, forman macromoléculas llamadas polímeros.

La palabra monómero procede del griego mono-"uno" y mero "parte".

2.1.- CONCEPTO DE POLIMERO

• El polímero es un compuesto químico que posee una elevada masa molecular y que es obtenido a través de un proceso de polimerización. En tanto, la polimerización consiste en la unión de varias moléculas de un compuesto a partir del calor, la luz o un catalizador, con la misión de conformar una cadena de múltiples eslabones de moléculas y así entonces obtener una macromolécula.

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Existen dos tipos de polimerización:

polimerización por condensación(en cada unión de los monómeros, moléculas más pequeñas, se pierde una

molécula pequeña, como consecuencia de esto la masa

molecular del polímero no será un múltiplo exacto de la

masa molecular del monómero.

2.2 .Grupos funcionales presentes en la estructura de los monómeros

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• Los grupos funcionales que pueden estar involucrados en este tipo de monómeros son:

• 1. grupos carboxilos (Ej: Acidos acrílico y metacrílico). Comentados más abajo

• 2. Grupos epoxi (Ej:de monómeros tales como glicidil metacrilato). Usualmente son utilizados para mejorar la resistencia química, la dureza del film, la resistencia química y la resistencia a l calor y a la abrasión.

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• 3. Derivados de acrilamida (Ej: N-Metilolacrilamida). Este tipo de monómeros es usualmente utilizados en proporciones de 1 a 7% y generan la incorporación de sitios de reticulación dentro de las partículas del látex. Puede sufrir reticulación vía puente hidrógeno a temperatura ambiente, como así también, pueden ser reticulados a temperatura más elevada (120 –150 C) con formación de enlaces covalentes entre distintos grupos N-Metilol presentes en la cadena. 4. Cloruros (Ej: Cloruro de vinilbencilo). Son monómeros con sitios electrofílicos que pueden ser reaccionados post-polimerización con nucleófilos tales como aminas, mercaptanos, etc.

• 5. Grupos isocianato (Ej: TMI). Estos grupos pueden ser reticulados postpolimerización , mediante grupos amino o hidroxilo , o bien reticular durante el proceso de formación del film.

• 6. Grupos amino (Ej: de monómeros funcionales como dietilaminoetilmetacrilato)

• 7. Grupos sulfonato (Ej:estireno sulfonato de sodio)• 8. grupos hidroxilo (Ej: 2-hidroxietilmetacrilato)

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3.- ¿Cómo se obtienen los polímeros sintéticos?

• Los polímeros se obtiene gracias a lapolimerización, en esta los monómeros seagrupan entre si y forman el polímero.

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3.1.- Reacciones de adición y condensación de polímeros

CONDENSACIÓN ADICIÓN

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POLIMERIZACIÓN POR ADICIÓN

• Al formarse la cadena los monómeros se unen sin perder ningún átomo, por lo que lamasa molecular del polímero es un múltiplo exacto de la masa molecular del monómero.Los monómeros tienen insaturaciones (dobles o triples enlaces) que pasan a sencillos enel polímero.Suelen seguir un mecanismo en tres fases, con ruptura homolítica del enlace:

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• Iniciación: CH2 = CH2 + catalizador · CH2–CH2 ·

• Propagación o crecimiento: 2 · CH2–CH2 · · CH2–CH2–CH2–CH2 ·

n – CH2–CH2 – – (CH2–CH2)n –• Terminación: Los radicales libres de los extremos se unen a impurezas o

bien seunen dos cadenas con un terminal

neutralizado.

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POLIMERIZACIÓN POR CONDENSACIÓN

• Se produce por la unión de monómeros con pérdida de una molécula pequeña, porejemplo agua. Por tanto, la masa molecular del polímero no es un múltiplo exacto de la masamolecular del monómero. Los polímeros son mucho más pequeños que los de adición y sonheteropolímeros ( copolímeros), ya que los monómeros de partida tienen que ser distintos.Los principales polímeros de condensación son:

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POLIÉSTERESLos poliésteres son unos

polímeros que contiene el grupo funcional éster en su cadena

principal que se repite n veces.

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3.2. Clasificacion de polímeros y copolimeros

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Propiedades de los polímeros

• Reticulados implica la formación de una red tridimensional formada por la unión de las diferentes cadenas poliméricas homogéneas.

• Existen diferentes tipos de reticulación, que se pueden lograr con un solo polímero o dos o más polímeros que reaccionan para formar una unidad.

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Lineales

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• Un polímero lineal es una molécula polimérica en el cual los átomos se arreglan más o menos en una larga. Esta cadena se denomina cadena principal. Por lo general, algunos de estos átomos. Estas cadenas pequeñas se les denomina grupos pendientes

• Un polímero lineal no tiene ramificaciones que los grupos

• Un polímero lineal no tiene ramificaciones que los grupos colgantes asociados al monómero, por ejemplo, el grupo fenil del poliestireno

• No todos los polímeros son lineales. A veces existen cadenas unidas a la cadena principal.

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Polímero de baja densidad

• El polietileno de baja densidad es un homopolímero muy ramificado que tiene por unidad monomérica el etileno.

• El polietileno de baja densidad se obtiene a partir del etileno gaseoso, muy puro, se polimeriza en presencia de un iniciador (peróxido de benzoilo, azodi-isobutironitrilo u oxígeno), a presiones de 1,000 a 3,000 atm y temperaturas de 100 a 300°C.

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• El mayor uso del polietileno de baja densidad es en el sector del envase y empaque: bolsas, botellas compresibles para pulverizar fármacos, envase industrial, laminaciones, película para forro, película encogible y estirable, aislante para cables y conductores, tubería conduit, película para invernadero, tubería de riego y sistemas de irrigación.

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Polímeros de alta densidad

• Es un homopolímero con estructura lineal con pocas ramificaciones que, además son muy cortas.

• Se utilizan procesos de baja presión para su obtención y los catalizadores utilizados son los de Ziegler-Natta (compuestos organometálicos de aluminio y titanio). La reacción se lleva a cabo en condiciones de 1 a 100 kg/cm2 de presión y temperatura de 25 a 100!C. la polimerización puede ser en suspensión o fase gaseosa.

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• Bolsas para mercancía, bolsas para basura, botellas para leche y yogurt, cajas para transporte de botellas, envases para productos químicos, envases para jardinería, detergentes y limpiadores, frascos para productos cosméticos y capilares, recubrimientos de sobres para correo, sacos para comestibles, aislante de cable y alambre, contenedores de gasolina, entre otros.

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Polímeros termoplástico

• Los polímeros termoplásticos tienen una característica esencial que se ablanda por acción del calor, llegando a fluir, y cuando baja la temperatura vuelven a ser sólidos y rígidos. Por esta razón puedes ser moldeados un elevado número de veces.

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Polímero Termoestable

• Los polímeros termoestables no reblandecen ni fluyen por acción del calor, llegando a descomponer si la temperatura sigue subiendo. Por ello no se puede moldear repetidas veces.

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¿Existen diferencias entre polímeros naturales y sintéticos?

Polímero Naturales • Los polímeros naturales reúnen, entre

otros, al almidón cuyo monómero es la glucosa y al algodón, hecho de celulosa, cuyo monómero también es la glucosa. La diferencia entre ambos es la forma en que los monómeros se encuentran dispuestos dentro del polímero.

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Polímero Sintético

• La búsqueda de un sustituto dio como origen el caucho sintético, y con ello surgió la industria de los polímeros sintéticos y plásticos.

El polibutadieno, un elastómero sintético, se fabrica a partir del monómero butadieno, que no posee un metil en el carbono número dos, siendo esta la diferencia con el isopreno.

• CH2 = CH – CH = CH21,3 -butadieno

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¿CUALES SON LOS EFECTOS SOCIOECONÓMICOS Y

AMBIENTALES DE LA PRODUCCIÓN Y USO

DE POLIMEROS EN MEXICO?

• La gran cantidad de basura que se tira anualmente en México está creando serios

• problemas, sobre todo cuando llega el momento de deshacernos de ella.

• Si se quema, contamina el aire.

• Si se entierra, se contamina el suelo.

• Y si se desecha en ríos, mares y lagos, el agua también se contamina.

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. Bibliografía● ALLINGER, N. y otros. . “Química

orgánica”. Edit. RevertéS.A., Madrid.

● GUARDIA, C. y otros. “Química 2 Bachillerato”. Edit. Santillana.

Madrid.● MAIER, M. “POLÍMEROS” .● RODRÍGUEZ, Á. y otros.

“Química 2 Bachillerato”. Edit. McGraw-Hill. Madrid.

• http://www.educarchile.cl/Portal.Base/Web/VerContenido.aspx?ID=136400

• http://www.fjrtampico.edu.mx/pizarron/archivos/23e11d726d31bc3f38c6_2.pdf

• http://www.cch-sur.unam.mx/guias/experimentales/quimicaIV_2012.pdf

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