Fundamentos de la Ciencia de Polímeros: Estructura, Síntesis y Aplicaciones

PARCIAL 1

1. Diferencia entre polímero y oligómero: El polímero se conforma de moléculas gigantes de unidades repetitivas simples, mientras que el oligómero contiene pocas unidades repetitivas, resultando en un polímero de bajo peso molecular.
2. Tipos de polímeros y ejemplos: Natural: seda | Sintético: recubrimientos.
3. Productos básicos para la industria petroquímica: Etileno, butileno, acetileno, propileno, benceno, tolueno y xileno.
4. Copolímero y clasificación: Polímeros formados con 2 o más tipos de monómeros. Se clasifican en: alternating, random, block y graft.
5. Acontecimientos históricos: 1839: Charles Goodyear realiza el vulcanizado del caucho. 1909: Se sintetiza la baquelita por Leo Hendrick Baekeland.
6. Empresas del corredor industrial y productos: DUPONT: Bióxido de Titanio | INSA: SBR | MEXICHEM: PVC.
7. Grado de polimerización: Número de unidades repetitivas que forman una cadena de polímero.
8. Fracciones del petróleo: Queroseno y aceites pesados.

Clasificaciones de los Polímeros

• Por forma de cadena: LINEALES, RAMIFICADOS Y EN RED.
• Por estructura molecular: CRISTALINOS Y AMORFOS.
• Por comportamiento térmico: TERMOPLÁSTICOS Y TERMOFIJOS.
• Por mercado de consumo: COMODITIES Y PLÁSTICOS DE INGENIERÍA.

Reacciones de Polimerización

1. Obtención de monómeros insaturados: ADICIÓN.
2. Polímero "n" veces el monómero: ADICIÓN.
3. Formación de subproducto (agua): CONDENSACIÓN.
4. Desarrollo instantáneo: ADICIÓN.
5. Unidad estructural idéntica al monómero: ADICIÓN.
6. Tiempos largos para PM elevados: CONDENSACIÓN.
7. Poliamidas, poliésteres y poliuretanos: CONDENSACIÓN.
8. Formación de doble enlace: ADICIÓN.
9. Monomeros bifuncionales: CONDENSACIÓN.
10. Menos átomos por subproductos: CONDENSACIÓN.

PARCIAL 2

2. Condiciones de rotación de cadenas: Rotación completamente libre, sin rotación y empacadas.
3. Factores que modifican propiedades físicas: Ramificación/entrecruzamiento y longitud de la cadena.
4. Polímero amorfo (ID par): Grupos voluminosos y estructura irregular.
5. Tacticidad: Ordenamiento espacial de las unidades estructurales.
6. Diagrama tensión-elongación: Medición continua de la fuerza aplicada a una muestra a velocidad constante.
7. Elongación elástica vs. final: La final mide la ruptura; la elástica mide la deformación sin cambio permanente.
8. Sustancia polidispersa: Heterogeneidad en tamaño y peso molecular (mezcla de macromoléculas).

Aditivos y Propiedades

• Estabilizadores: Contra procesos de deterioro y radiación.
• Fillers (Cargas): Mejoran resistencia tensil, compresión y estabilidad térmica.
• Plasticizers (Plastificantes): Mejoran flexibilidad y ductilidad.
• Flame retardants: Interfieren en la combustión.

Clasificación por Aplicación

• Elastómeros: Blandos, deformables, Tg inferior a temperatura ambiente.
• Plásticos: Flexibles, moldeables.
• Fibras: Alta resistencia, alto módulo, estabilidad térmica.

Temario General

Polimerización: Proceso de unión de monómeros. Composición: Grupo funcional, terminal y cadena hidrocarbonada. Estructura: Los polímeros en red se obtienen por enlaces covalentes entre cadenas lineales o ramificadas.

Mecanismos de Polimerización por Adición

• Iniciación: Formación del centro activo.
• Propagación: Crecimiento lineal de la cadena.
• Terminación: Combinación o desproporción para detener el crecimiento.