Universidad Nacional Autónoma de México.

“El mundo de los polímeros”

Colegio de Ciencias y Humanidades Plantel Naucalpan.

•Estephanie Sarahi Ponce Bautista.•Marcos Jiménez Téllez.

Elaboró:

•Grupo: 666.•Profesor: Osvaldo García.

Equipo #3

¿Qué son los polímeros y porque son tan importantes?

Vivimos en la era de los polímeros. Plásticos, fibras, elastómeros, recubrimientos, adhesivos, hules, proteínas, celulosa; todos estos son términos comunes en nuestro vocabulario. Un gran número de objetos que empleamos hoy en día están elaborados a partir de polímeros.

¿Qué son los polímeros y porque son tan importantes?

• Polímero quiere decir "muchas partes" (poli= muchas + mero=parte, subunidad). Se trata de una MACROMOLECULA (o molécula de gran tamaño) constituida por subunidades de estructura semejante y repetidas que están unidas entre sí.

Definición:

El poliestireno es un polímero formado a partir de la unidad

repetitiva conocida como estireno.

Importancia de los polímeros por sus aplicaciones y usos:

• Toda nueva tecnología, desde el avión supersónico y el tren de alta velocidad a las pequeñas baterías para teléfonos móviles, pasando por la optoelectrónica, los nuevos implantes quirúrgicos y nuevos tejidos sintéticos, necesita del desarrollo de un conjunto amplio de materiales con propiedades muy específicas. Sin la investigación y el conocimiento de nuevos polímeros (plásticos en su acepción más popular) estas tecnologías no podrían desarrollarse en el futuro y, ni tan siquiera, imaginarse.

Importancia de los polímeros por sus aplicaciones y usos:

• Según su aplicación…

Importancia de los polímeros por sus aplicaciones y usos:

Clasificación de polímeros en naturales y sintéticos.

Los polímeros se dividen en dos grandes grupos: aquellos naturales, como celulosa, almidones, ADN y proteínas. Por otro lado, existen aquellos sintéticos que fueron fabricados por el hombre y que incluyen todos los derivados de los plásticos.

Clasificación de polímeros en naturales y sintéticos.

•Polímeros Naturales:Los polímeros naturales son todos aquellos que

provienen de los seres vivos, y por lo tanto, dentro de la naturaleza podemos encontrar una gran diversidad de ellos. Las proteínas, los polisacáridos, los ácidos nucleícos son todos polímeros naturales que cumplen funciones vitales en los organismos y por tanto se les llama biopolímeros. Otros ejemplos son la seda, el caucho, el algodón, la madera (celulosa), la quitina, etc.

Clasificación de polímeros en naturales y sintéticos.

•Clasificación de Polímeros Naturales:

Clasificación de polímeros en naturales y sintéticos.

•Polímeros Sintéticos: Los polímeros sintéticos son los que

se obtienen por síntesis ya sea en una industria o en un laboratorio, y están conformados a base de monómeros naturales, mientras que los polímeros semisinteticos son resultado de la modificación de un monómero natural. El vidrio, la porcelana, el nailon, el rayón, los adhesivos son ejemplos de polímeros sintéticos, mientras que la nitrocelulosa o el caucho vulcanizado, lo son de polímeros semisinteticos. Hoy en día, al fabricarse polímeros se le pueden agregar ciertas sustancias que modifican sus propiedades, ya sea flexibilidad, resistencia, dureza, elongación, etc.

Clasificación de polímeros en naturales y sintéticos.

•Clasificación de los Polímeros Sintéticos:

Estructura química de los polímeros.

Estructura química de los polímeros.

• Monómero:

•Polímero:

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. 

Los polímeros (del Griego: poly : muchos y mero: parte, segmento) son macromoléculas (generalmente orgánicas) formadas por la unión de moléculas más pequeñas llamadas monómeros.

• 1. grupos carboxilos (Ej.: Ácidos acrílico y metacrílico).• 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.

• 3. Derivados de acrilamida (Ej.: N-Metilolacrilamida). Este tipo de monómeros es usualmente utilizado 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 nucleó filos 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).

Grupos funcionales presentes en la estructura de los monómeros.

¿Cómo se obtienen los polímeros sintéticos?

Son los que se obtienen por síntesis ya sea en una industria o en un laboratorio, y están conformados a base de monómeros naturales.•http://www.youtube.com/watch?v=4GfIHXG-7Ic&feature=related

– video “Plásticos”.

Reacciones de adición y condensación de polímeros sintéticos

Según los principales tipos de reacción por los cuales se tienen polímeros,

éstos se clasifican como polímeros de adición y polímeros de condensación.

POLIMERIZACIÓN POR ADICIÓN En este tipo de reacción, se adicionan monómeros que contienen una doble ligadura C=C, en un proceso facilitado por la presencia de un catalizador. La polimerización por condensación genera subproductos. La polimerización por adición no.

Reacciones de adición y condensación de polímeros sintéticos

POLIMERIZACIÓN POR CONDENSACIÓN En este tipo de polimerización toman parte dos moléculas con diferentes grupos funcionales. Al reaccionar se desprende una molécula más pequeña, que por lo general es de agua. Los monómeros son bifuncionales, esto significa que tienen un grupo reactivo en cada extremo de la molécula. Para unir estos monómeros es necesario eliminar una molécula pequeña, por ejemplo: agua. Un ejemplo sencillo de una reacción de condensación es la del ácido acético (el ácido del vinagre) con el etanol, como se muestra en la siguiente reacción:

Clasificación de polímeros en: copolímeros y homopolímeros.

Cuando la cadena polimérica está conformada por un solo tipo de monómero se habla de homopolímeros, y si está conformada por más de un tipo de monómero se habla de copolímeros.

Dependiendo de la disposición de los monómeros, se pueden distinguir 4 tipos de Copolímeros:

•Cuando los dos monómeros están dispuestos según un ordenamiento alternado, el polímero es denominado obviamente, un copolímero alternante:

•En un copolímero al azar, los dos monómeros pueden seguir cualquier orden:

•En un copolímero en bloque, todos los monómeros de un mismo tipo se encuentran agrupados entre sí, al igual que el otro tipo de monómeros. Un copolímero en bloque puede ser imaginado como dos homopolímeros unidos por sus extremos.•Cuando las cadenas de un polímero formado a partir del monómero B se encuentran injertadas en una cadena polimérica del monómero A, tenemos un copolímero de injerto:

Propiedades de los polímeros.•Las propiedades físicas de estas moléculas difieren bastante de las propiedades de los monómeros que las constituyen.

•Las propiedades van a estar influenciadas por la estructura interna, presencia de fuerzas intermoleculares, etc.

•Al ser grandes moléculas, la estructura es generalmente amorfa.

•Notable plasticidad, elasticidad y resistencia mecánica.

•Alta resistividad eléctrica.

•Poco reactivos ante ácidos y bases.

•Unos son tan duros y resistentes que se utilizan en construcción: PVC, baquelita, etc.

•Otros pueden ser muy flexibles (polietileno), elásticos (caucho), resistentes a la tensión (nailon), muy inertes (teflón), etc.

Propiedades de los polímeros

•Polímeros reticulares y lineales:

•Polímeros de alta y baja densidad:

•Polímeros termoplásticos y termoestables:

¿Existen diferencias entre polímeros naturales y sintéticos?

Si. La diferencia es que uno es echo por el hombre y el otro no , por ejemplo un polímero natural es la proteína, sus monómeros son aminoácidos , otro polímero natural es el ADN sus monómeros son

nucleótidos. Polímeros sintéticos son por ejemplo: el polietileno,

cuyo monómero es etileno o simplemente una botella, una alfombra, etc...

Efectos socioeconómicos y ambientales de la producción y uso

de polímeros en México.En la actualidad, alrededor del 10% de los residuos plásticos son incinerados, y esto presenta el inconveniente de la emisión de gases tóxicos, especialmente si se trata de la incineración de PVC (policloruruo de vinilo), que produce un derivado clorado tóxico llamado dioxina. En las plantas modernas de incineración, el riesgo de contaminación está minimizado, además, se debe tener en cuenta que el calor producido en la combustión de los residuos plásticos es elevado, por lo que su incineración en plantas de recuperación de energía sería una opción razonable.

El procedimiento menos riesgoso para el cuidado del ambiente es el reciclado, esta opción sólo se aplica al 1% de los residuos plásticos, frente al 20% del papel o el 30% del aluminio. Para la etapa inicial de la separación se aprovechan las distintas propiedades de los diferentes tipos de plásticos, como por ejemplo la densidad. Otra opción se basa en el hecho de la diferente solubilidad de los plásticos en solventes orgánicos a distintas temperaturas. Los plásticos termo rígidos, que no se reblandecen por el calor, se reducen a polvo y son utilizados como material de relleno en construcción. Los materiales termoplásticos pueden ser fundidos y vueltos a moldear para lograr otros objetos útiles al hombre.

Una vez separados los diferentes plásticos, se procede a reciclarlos en forma; 1) mecánica, donde se mantiene la estructura del polímero, 2) química, en la que se degrada la estructura del polímero en productos de baja masa molecular. Durante el reciclado, los plásticos pueden contaminarse con otros materiales y transformarse en productos de baja calidad, por lo que no es aconsejable que se utilicen para contener alimentos. En la actualidad, no obstante, se fabrican algunos bioplásticos que incorporan sustancias como el almidón, que son biodegradables por ciertos microorganismos que degradan el almidón, formando estructuras porosas que aceleran los procesos de oxidación del polímero y disminuyen su resistencia mecánica, lo que facilita su pulverización. Además, existen plásticos fotodegradables en cuya fabricación se han incorporado compuestos fotosensibles, de modo que su exposición prolongada a la luz ultravioleta de la radiación solar provoca su degradación

Bibliografía: •Andoni Garrita Ruiz / José Antonio Chamizo; Del Tequesquite al ADN. Algunas facetas de la Química en México.

•Ogawa, M. T. Materiales poliméricos, en La química en la sociedad, Facultad de Química, UNAM, México, 1994

•Paginas web consultadas: •http://www.imp.mx/petroleo/apuntes - Instituto mexicano del

petróleo.

•http://www.fjrtampico.edu.mx/pizarron/archivos/23e11d726d31bc3f38c6_1.pdf•http://iq.ua.es/TPO/Tema1.pdf

•http://www.monografias.com/trabajos14/polimeros/polimeros.shtml•http://www.ehu.es/reviberpol/ - Revista Iberoamericana de Polímeros.