Polimeroak: Ezaugarriak, Egiturak eta Motak

Gaia: Polimeroak

Kimikoki lotura kobalenteak dira, atomoen hibridazio bereizgarriekin.

Ezaugarriak:

• Pisu molekularra: Sortzen diren kateen luzerak ezberdinak izan daitezke erabiltzen den prozesuaren arabera. Hau dela eta, polimeroen pisu molekularra kateen pisuen batazbesteko balio bat besterik ez da. Polimerizaketa gradua (n) kateetan dauden monomeroen batazbesteko kopurua da, pisu molekularra neurtzeko beste modu bat izanik.
• Urtze edo biguntze tenperatura: Pisu molekularraren menpe dago. Katea oso motza denean (100 g/mol), gasak edo likidoak izaten dira giro-tenperaturan; 1000 g/mol ingurukoak argizariak edo erretxina bigunak izaten dira; 100.000tik gora polimero teknikoak ditugu. Pisu molekularra handitzean, molekulen arteko Van der Waals edo H zubi motako loturak ere areagotzen dira.

Egitura polimerikoak:

• Lineala
• Adarkatua
• Gurutzatua
• Erretikulatua

Taktizitatea:

• Isotaktikoa: R talde guztiak katearen alde berean.
• Sindiotaktikoa: R taldeak alternatu.
• Ataktikoa: R ausaz ipini.

Isomeria:

Kopolimeroak:

• Ausazkoa
• Blokean
• Txandakatzen
• Injertoan

Kristal egiturak eta esferulitak:

Kristaletan kate polimerikoak daude, nahiz eta polimeroak gutxitan guztiz kristalinoak izan. Oso zaila da alineatuta egotea.

• Esferulitak: Egitura laminarrak, hazkunde azkarra.
• Monokristala: Hazkunde oso geldoa.

Polimero motak:

Termoplastikoak:

ABS, zelulosa, polietilenoa eta poliesterra. Oso malguak, kate luzez osaturik, beroa ezarriz modu plastikoan deformatu.

• Tenperaturaren eraginez: Termoplastikoak beirak bezalakoak dira, ez daukate benetako urtze-punturik.
• Kristaltasuna: Urtze-tenperaturaren azpitik, polimero batzuei gertatu adizioz lortutako kate sinplea. Kristalinoak, amorfoak edo bien nahasketa (ohikoena) izan daiteke. Kateen metaketaren ondorioz, amorfoak baino dentsitate altuagoa izaten dute. Dentsitatea neurtuz, kristaltasun maila jakin dezakegu.
• Solidifikazioa: Nukleazioa metaletan gertatzen da. Nukleanteak badaude, aleak honen inguruan hasten dira; ez badaude, ale gutxi eta tamaina handikoak osatu.
• Gardentasuna: Polimero gehienak semikristalinoak dira. Kristal ale handiekin, ez dira oso gardenak izango. Polimero gardenak izateko, nukleanteak botatzen dira, ale txiki asko sortzeko. Argiaren uhin-luzera baino txikiagoak diren planoak sortzen dira, gardentasuna sortuz.
• Joera mekanikoa:
• Zenbait eraldaketa: Estrusioa, injekzioa, sopladura eta termokonformazioa. Plastikoen konformazioan aurkitzen dira arazoak; metaletan aurkitu daitezkeen berdinak dira: urradura uzkurdurarekiko, lotura hotza, deformazioak... Oxidazio arazoak ez daudenez, metaletan baino errazago konpondu daitezke arazoak. Soldatzea, berotuz edo marruskatuz burutu daiteke. Plastikoak polimeroz ekoitzitako materialak dira; plastiko guztiak polimeroak dira, baina alderantziz ez. Plastikoa, polimero eta gehigarrien nahasketa da, termoplastikoak lortzen.
• Birziklapena: Oso erraza da, eta berriro erabili daitezke. PVC-ren kasuan, oso gatza da. Termoplastikoak markatuta daude, birziklapena eta erreztasunaren berri emanez.

Termoegonkorrak:

Kondentsazioz erretikulatzen diren polimeroak, simetriarik gabe eta amorfoak diren egiturak osatuz. Bi konposatuen nahasketatik lortzen dira, nahasketan bi gaien arteko lotura sortuz. Hau sortu aurretik, forma ematea posible da; gero, ia ez. Batzuetan, erreakzioa martxan jartzeko, beroa eta presioa erabili behar dira, baita UV erradiazioa ere. Polimero hauei momentuan ematen zaie forma; gero, ezinezkoa da. Erresistentzia altua, zurruntasun altua, harikortasun txikia eta talkarekiko erresistentzia txikia. Aipatzekoak: erretxina fenolikoak, aminak, uretanoak, poliesterrak eta epoxidoak. Eraldaketa industriala: Kalandroak, fibratua, konpresio galdaketa eta RTM.

Elastomeroak:

Indar txiki baten aurrean, elastikoki asko deformatzen dira, malguki baten modura; luzatu eta berriro uzkurtu daitezke. Gurutzatutako lotura-maila oso altua da; karga kendu eta gero, hasierako posiziora bueltatzea laguntzen du. Elkargurutzamendua lortzeko, atzera pausorik ez duten erreakzio kimikoak garatzen dira; honi bulkanizazioa deritzo, eta tenperatura altua behar du. Bi elastomero mota: Cis eta Trans. Hasierako posiziora bueltatzeko, elkargurutzamendua egon behar da indarra kendu eta gero; bestela, ez da posible. Bulkanizazioa lortzeko, elastomeroari sufrezko osagaiak gehitzen zaizkio berotan. Sufrea loturak askatu eta kateak elkarlotzeko gai da. Polisoprenoa, bulkanizatuta ez dagoenean, biguna da eta urradurarekiko erresistentziarik ez dauka. Bulkanizatuz, elastikotasun modulua, trakzioa eta oxidazioarekiko erresistentzia handitzen dira.

Elastomero erabilienak: Polisoprenoa, silikona, polibutadienoa, polikloroprenoa eta butadieno akrilikoa. SBR kautxo oso erabilia da, kotxeen gurpiletan, adibidez. Industrian, NBR goma. Silikona, berriz, malgutasuna tenperatura-tarte batean mantentzen du, inguruarekiko erresistentzia ona dauka, olio lubrifikatzaileekiko ere, eta giro-tenperaturan bulkanizatu daiteke.