Clasificación de Polímeros: Estructura, Comportamiento Térmico y Reacciones Clave

Estructura de los Polímeros

Los polímeros pueden clasificarse según su estructura en:

Lineales

El final de una unidad polimérica se une con el inicio de la siguiente, dando lugar a cadenas largas, sencillas y flexibles. Se comportan como una masa de espaguetis.

Ramificados

Se sintetizan polímeros de cadena principal que se conectan lateralmente con otras cadenas secundarias. El empaquetamiento de la cadena se ve reducido por las ramificaciones, disminuyendo la densidad.

Entrecruzados

Cadenas lineales adyacentes se unen entre sí mediante enlaces covalentes, formando una red tridimensional.

Comportamiento de los Polímeros frente al Calor

Termoplásticos

Son polímeros que pueden ser ramificados o lineales y que, por la acción del calor, pueden reblandecerse y endurecerse al enfriarse. Pueden llegar a fundirse sin descomponerse (siempre que no se supere la temperatura de descomposición), lo que los hace reciclables.

Propiedades

• Buenas propiedades mecánicas
• Fáciles de procesar
• Reciclables (calentamientos y enfriamientos sucesivos pueden llevar a la pérdida de propiedades mecánicas)
• Son solubles en algunos disolventes
• Poco resistentes a la fluencia
• Económicos
• Aplicaciones a temperaturas inferiores a 150ºC (excepto el Teflón)

Termoestables

Son polímeros que se endurecen de forma irreversible, dando lugar a una cadena altamente reticulada. Por esta razón, pierden su capacidad de moldeo. Se endurecen por la acción del calor o de agentes endurecedores. Al calentarse, no funden, sino que se destruyen.

Propiedades

• Presentan buenas propiedades a altas temperaturas
• Alta resistencia química
• Alta rigidez
• Resistencia
• Alta dureza superficial
• Buena estabilidad dimensional
• Son frágiles

Elastómeros

Son polímeros amorfos de alta elasticidad y flexibilidad, debido a que sus cadenas pueden intercambiar posiciones (las cadenas se encuentran unidas lateralmente y plegadas sobre sí mismas como un ovillo) y volver a su posición inicial al desaparecer el esfuerzo. Se obtienen por vulcanización (reacción química que tiene lugar a unos 160ºC al mezclar caucho con azufre).

Propiedades y Ejemplos

• Son flexibles y elásticos
• No funden al calentarlos
• Se hinchan ante la presencia de ciertos disolventes
• Presentan fluencia
• Polibutadieno: fabricación de neumáticos
• Siliconas: lubricantes, adhesivos, juntas, implantes

Reacciones de Polimerización

Las reacciones de polimerización responden principalmente a dos tipos distintos:

Polimerización por Adición o en Cadena

Tiene lugar a través de dos vías diferentes:

1. Formación de radicales libres como especies intermedias durante el curso de la reacción.
2. Formación de iones: carbocationes o carbaniones.

En ambos casos, la reacción discurre a través de tres etapas:

1. Iniciación: formación de los monómeros activados.
2. Propagación: formación de la cadena activada por adición de monómero.
3. Terminación.