Polímeros

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1) Materiales Polímeros: se producen por la union de cientos miles de moleculas pequenas denominadas monomeros que forman grandes cadenas de forma diversas. Materia prima: petróleo, gas natural y carbono

  • Polímeros naturales: La celulosa (C6H10 O5) es unos carbohidratos polimero en la naturaleza. La madera y las fibras de algodon, son las principales fuentes de celulosa, contiene 50 a 95% de los polimeros.
  • Polímeros sintéticos: Materias primas petroquimicas usadas en la fabricacion de polimetros: Metano /// Etileno /// Propileno /// Butilenos

2) Clasificación de Polímeros

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EN FUNCION DE SU COMPORTAMIENTO MECANICO Y TERMICO

Polímeros termoplásticos o termoplásticos: necesitan calor para hacerlos deformables y despues de enfriarse mantienen la forma a la que fueron moldeados. Polímeros termofijos, o termoestable (TS): Con calentamiento inicial, se ablandan y fluyen para ser moldeados, pero a temperaturas elevadas producen reaccion quimica queendurece el material. Elastómeros: son los polimeros que capaces de sufrir deformaciones elasticas cuando se les sujetas a esfuerzos relativamente bajos.

3) Polimerización

3.1) Polimerización Por Adición: La presencia de una combinación apropiada de calor, presión y catalizadores

, rompe el enlace doble entre los atomos de carbono y este se ve reemplazada por un enlace covalente unico.

3.2) Polimerización Por Pasos (Etapas

): Se unen dos monomeros reaccionan para formar una nueva molecula del compuesto deseado. Por este proceso se puede obtener subproductos de la reaccion.

4) Estructuras moleculares Polímeros lineales, ramificados y de cadena transversal

  • Estructura lineal : las unidades monomericas se unen unas a otras formando cadenas sencillas, los termoplásticos.
Estructura ramificada: las ramas que forman parte de la cadena molecular principal es el resultado de las reacciones locales que ocurren durante la sintesis del polimero: polietileno Estructura de enlace cruzado: el entrecruzado se realiza durante la sintesis o por reaccion quimica irreversible que normalmente ocurren a elevada temperatura. Estructura en red: son los plasticos termofijos.

Monómeros: Compuesto molecular simple, (etileno) /// Homopolímero: Un polimero consistente en un solo tipo de unidad de monomeros que se repite. /// Copolimero: cadena polimetrica consistente en dos o mas tipos de unidades de monomeros diferentes que se repiten.

 

5) Propiedades de los Plásticos

5.1) Propiedades generales: Baja densidad y peso especifico /// Resistentes a la corrosion, al ataque quimico y buenos aisladores electricos, Poca rigidez /// Baja resistencia mecanica /// Baja temperaturas de usos.

5.2) Propiedades específicas: Transparentes como el vidrio ///Bajo coeficiente de roce /// Antiadherente teflon.

5.3) Cristalinidad de algunos termoplásticos =>

Cristalinidad: A medida que se incrementa la cristalinidad los polimeros se vuelven mas rigidos, mas duros, menos ductil, mas denso, menos flexible y mas resistente a los solventes y al calor.

5.4) Solidificación de los termoplásticos amorfos: Cuando se produce la solidificacion se produce una paulatina disminucion en su volumen especifico a medida que la temperatura decrece.

5.5) Solidificación de termoplástico parcialmente cristalino: Esta disminucion en el volumen especifico es producto por un mejor empaquetamiento de las cadenas polimerica en las regiones cristalina. A medida que el enfriamiento continua, se encuentra con la transicion vitrea.

5.6 Comportamiento esfuerzo-deformación:

Las propiedades mecanicas de los polimeros se especifican con los mismos parametros utilizados para los metales (modulo de elasticidad, resistencia ala traccion y la ductilidad).

5.7) Termofluencia: Los materiales polimericos sometidos a una carga pueden experimental termofluencia. Es decir, su deformacion bajo una carga constante aplicada a una temperatura continua
incrementandose con el tiempo. El incremento de la deformacion aumenta con mayor carga.

5.8) Relajación De Tensiones: La relajacion de tensiones de un polimerico sometido a deformacion constante produce una disminucion de la tension con el tiempo. La relajacion se asocia a la aparicion de un flujo viscoso dentro de la estructura interna, tiene su origen por el lento deslizamiento de las cadenas polimericas unas sobre otras.

6) Procesos de los materiales plástico

  • Termoplásticos:
EXTRUSION => MOLDEADO POR SOPLADO ///TERMOFORMADO ///HILADO ///COLADO ///MOLDEO POR INYECCION Termoestables: Moldeo por compresion ///Moldeo Por Transferencia /// Moldeo por inyeccion.

7) Plásticos o Polímeros Termoplásticos

Son largas cadenas de monomeros o moleculas pequenas unidas por polimerizacion y que se comportan tipicamente como un material plastico y ductil. Al ser calentados a temperaturas relativamente altas (150oC a 350oC) se ablandan y se pueden moldear.

  • Propiedades de los termoplásticos: Densidad baja /// Coeficiente de expansion termica alto /// Resistencia a la traccion /// Dureza muy baja.

7.1) Los Cuatro Materiales Plásticos Principales: Polietileno, policloruro de vinilo, polipropileno y poliestireno => Son materiales ligeros resistentes a la corrosion, baja resistencia y rigidez, no sirven para usarlo en temperaturas altas, son economicos y facil de conformar.

8) Polímeros Termoestables

Los termoestable son cadenas de polimeros con enlace altamente cruzados, que forman una estructura de red tridimensional: Buena resistencia /// Alta Rigidez y dureza /// Alta estabilidad termica /// Alta estabilidad dimensional.

9) Elastómeros (Hules)

Consisten en una gran familia de polimeros amorfos que tienen una baja temperatura de transicion vitrea.Los elastomeros tienen una amplia gama de aplicaciones en superficies con friccion elevada y antideslizantes, proteccion contra la corrosion y la abrasion, aislamiento electrico y contra impactos y la vibracion

  • Elastómeros (cauchos): El hule natural tiene buena resistencia a la abrasion y a fatiga y altas propiedades de friccion, pero
    de baja resistencia al aceite, al calo, al ozono y a la luz del Sol