Clasificación de los polímeros
Cuarto Medio - Actividad Nº 9



En este tema aprenderás a describir las características de los polímeros y explicarlas a través de las distintas clasificaciones



   



1- ¿Qué es un polímero?

Los polímeros son macromoléculas, formadas por la unión de unidades repetitivas, denominadas monómeros, que siguen un patrón determinado:

polimeros_1.jpg (600×143)

Estos polímeros tienen múltiples usos, debido a la gran variedad de sustancias en las cuales están presentes; como alimentos, plásticos, textiles, gomas, entre otros.

 

2.-Clasificación de los polímeros

La diversidad de aplicaciones de los polímeros se debe a la gran variedad de características y propiedades que estos poseen, debido a su estructura. 

2.1- Según su forma:

Si tomamos en cuenta la forma del polímero, estos se pueden clasificar en polímeros lineales y polímeros ramificados.

a) Los polímeros lineales se origina cuando el monómero que lo forma tiene dos puntos de ataque, de modo que el polímero se forma unidireccionalmente, formando cadenas lineales

b) Los polímeros ramificados se forman porque el monómero posee tres o más puntos de ataque, de modo que la polimerización ocurre tridimensionalmente, es decir, en las tres direcciones del espacio. En base a esto es que podemos encontrar variadas formas:

polimeros_2.jpg (600×551)

La variedad de disposiciones estructurales en los polímeros permiten que estos cuenten con características diversas; de esta manera podemos encontrar que los polímeros lineales son materiales blandos y moldeables, mientras que los polímeros ramificados serán frágiles y rígidos.

 

2.2- Según el tipo de sus monómeros

Por otro lado, si tomamos en consideración, los tipos de monómeros que constituyen la cadena; tenemos los homopolímeros y los copolímeros.

Los homopolímeros son aquellos donde hay presente una sola clase de monómeros Por ejemplo: el polipropileno., mientras que los copolímeros son aquellos en donde hay presente dos o más clases de monómeros, dispuestos al azar, alternadamente, en bloques o siendo injertados en una cadena principal Ej el poliuretano.

polimeros_3.jpg (600×390)

2.3- Según su origen:

Finalmente,  si tomamos en consideración el origen de los polímeros, encontramos los naturales o biopolímeros, que son aquellos que se encuentran en la naturaleza, formando parte de los seres vivos como la celulosa, el almidón, el caucho, el colágeno, la seda, etc.; y los sintéticos que son aquellos fabricados en laboratorios o en procesos de producción en industrias  como el nylon, la baquelita, el PVC y el teflón.

Es importante señalar, que tanto polímeros naturales como sintéticos están formados por los mismos componentes, sin embargo, lo que cambia en ellos es el método de obtención.

2.4- Según sus propiedades físicas:

Por sus propiedades físicas, pueden ser fibras, elastómeros y plásticos.

- Fibras Son polímeros naturales y sintéticos compuestos por moléculas alargadas y estiradas, que forman hilos largos, delgados y muy resistentes. Por ejemplo: el algodón, la lana, la seda, el nailon, el poliéster y el dacrón.

- Elastómeros: Son polímeros naturales y sintéticos con una gran elasticidad. Por ejemplo: el caucho y el neopreno.

- Plásticos: Son polímeros sintéticos que se pueden moldear con ayuda del calor o la presión. Por ejemplo: el poliestireno, el PVC y el plexiglás o acrílico. Los plásticos, a su vez, se clasifican en función de sus propiedades térmica en termoplásticos y termoestables

  • Termoplásticos: Son plásticos que se reblandecen a altas temperaturas y se vuelven rígidos por enfriamiento. Pueden fundirse fácilmente una vez formados, y pueden ser remoldeados varias veces, debido a que las fuerzas de cohesión entre las cadenas moleculares son débiles. Por eso, se pueden separar con mucha facilidad por acción del calor. Son solubles en solventes orgánicos. Por ejemplo: el polietileno, el poliestireno, policloruro de vinilo o PVC, el polimetacrilato de metilo o plexiglás, etc. 

Generalmente, estos polímeros son aquellos que se pueden reciclar, dado que sometido a altas temperaturas se funden, pudiendo cambiar su forma sin modificar su estructura. 

 

  • Termoestables: Son aquellos plásticos que se moldean solo durante su formación. Al  enfriarse, se entrelazan sus cadenas. Esta disposición no permite nuevos cambios de forma mediante calor o presión. Son materiales insolubles, rígidos y duros. Los más importantes son la baquelita y el poliuretano.

Por lo general, este tipo de plástico no pueden ser reciclados, dado que al someterlos a altas temperaturas la estructura del polímero se modifica totalmente.

 

3.-Formación de polímeros

Los polímeros se forman a través de un proceso denominado polimerización, en donde un grupo de monómeros va formando largas cadenas, utilizando calor, luz o algún catalizador. 

polimeros_4.jpg (600×473)

 

Este proceso se puede llevar a cabo de dos maneras: a través de un proceso de adición o de un proceso de condensación.

 

3.1- Polimerización por adición:

En este tipo de polimerización, todos los monómeros pasan a formar parte del polímero. El monómero presenta uno o más enlaces dobles o triples, que se transforman en enlaces sencillos durante el proceso de polimerización.

Tiene tres etapas que son la iniciación, la propagación y la terminación:

- En la iniciación, participa una molécula denominada iniciador, que comienza el proceso rompiendo el doble o triple enlace de un monómero para unirse a otro.

- En la propagación, la cadena comienza a hacerse cada vez más grande, por repetición del monómero.

- Y finalmente, en la terminación la cadena deja de crecer, pues, se interrumpe el proceso por la falta de monómeros.

Ejemplos de polímeros que se forman a través de una polimerización por adición son el polipropileno y el poliestireno, cuya reacción de reacción se muestra a continuación:

 

polimeros_caracteristicas_1.jpg (556×135)

 

En resumen: Un polímero se denomina de adición cuando la unión sucesiva de las moléculas del monómero no saturado origina como único producto el polímero.

 

3.2- Polimerización por condensación:

En los polímeros formados por condensación, los monómeros que intervienen tienen más de un grupo funcional, que es capaz de reaccionar con el grupo funcional de otro monómero.

En  este tipo de reacción, por cada nuevo enlace que se forma entre los monómeros se libera una molécula más pequeña.

El polietilentereftalato, el poliéster y el nylon son ejemplos de polímeros que se forman por este proceso. A continuación la reacción que da origen al poliéster:

polimeros_caracteristicas_2.jpg (534×150)

 

En resumen: Un polímero se denomina de condensación cuando la unión de varias moléculas del monómero produce, además del polímero, agua, etanol u otras moléculas pequeñas.

 

4.-Polímeros de uso cotidiano

4.1- El caucho natural

Este polímero se obtiene a partir de la corteza de algunos árboles, cuando se hace una pequeña incisión en ellos, liberando una sustancia de aspecto blanco y lechoso denominada comúnmente como tex.

El látex contiene aproximadamente 30% de caucho en forma de pequeñas gotas, que solidifican por coagulación mediante un tratamiento con ácido fórmico o ácido acético.

Este caucho obtenido debe procesarse en máquinas provistas de cilindros rotatorios, con el fin de obtener un material laminado y flexible llamado “caucho bruto”. Sin embargo, con el tiempo este caucho se oxida lentamente, fragilizándose, por lo que debe ser sometido a otros procesos para obtener las propiedades que se desean.

En la masticación, el caucho se estabiliza aún más, para posteriormente mezclarse con sustancias como óxido de zinc, azufre, antioxidantes, entre otros, los que se incorporan al “caucho bruto”

Al agregar sustancias químicas al caucho, se cambian sus propiedades, haciéndose muchas veces más resistente y elástico, como ocurre en el proceso de vulcanización, en donde a través de un tratamiento térmico, se agrega azufre al caucho para mejorar sus propiedades.

 

4.2- El caucho sintético

El caucho sintético por otro lado, tiene diversos nombres de fantasía en el comercio, y es el reemplazante del caucho natural, ya que es muy resistente a algunas sustancias químicas como los ácidos, los gases, entre otras; además son más estables a temperaturas elevadas, sin dejar de tener las propiedades del caucho natural como la flexibilidad y elasticidad.

Se obtiene por polimerización compuestos derivados del petróleo, que previamente han sufrido un emulsionamiento y coagulación; tal como se muestra en la siguiente reacción:

polimeros_8.jpg (511×391)



 

 





 ¿Te gustó? Envíanos tus comentarios :)