Fundamentos de la Estructura y Clasificación de Polímeros: Propiedades y Aplicaciones


Estructura física:


 condicionada por la estructura química. Indica la disposición d Las cadenas (el orden o desorden entre ellas). 

Polímeros amorfos

Todas las cadenas están desordenadas unas respecto de otras. No pueden formar Cristales por la asimetría en la molécula y porq los átomos o sustituyentes son Voluminosos e impiden el orden. Ej: PS, PC, PMMA, ABS. 

Carácterísticas

-Son transparentes. -Son rígidos. -Son isotrópicos: mismo valor en cualquier Dirección del espacio. -Baja contracción en la solidificación. -Baja resist Química y al desgaste (menor q los semicrist). -Buena estabilidad Dimensional. 

Usos

-PS->envases. -PVC->envase d caramelo, Tubos d respiración. -Policarbonato->cristales d gafas, mamparas, ventanas d Avión. -Metacrilato: (rígido y resist al impacto) muebles, Mamparas.  

Polímeros semicristalinos

Parte d las Cadenas están ordenadas. Nunca se alcanza el 100% de orden, por eso nunca se Dice polímero cristalino (semicristalino).Ej: PE(+ orden), PP(-orden), PA, PET. 

Esferurita

Cristales d los polímeros. 

Carácterísticas

-Cristalinidad (landa) landa (%)=[25-97]. -Menor transparencia (desde Traslúcido a opaco). -A mayor cristalinidad:
·mayor resist química y térmica. ·mayor contracción. ·mayor resist al desgaste y mayor resist mecánica. ·mayor Densidad. ·mayor anisotropía. ·menor estabilidad dimensional. 

Usos

Envases d lejía, vinagre, amoniaco (por su resist química, resist al impacto y Su mayor % cristalinidad). 

Grado de cristalinidad

Si la Velocidad d enfriamiento es más lenta, doy tiempo a q se formen los cristales (mayor cristalinidad). El grado de cristalinidad viene determinado por: 1)Volumen d los átomos o d los sustituyentes (a + V->+ cristalinidad). 2)Longitud d la cadena (a + longitud->-cristalinidad). 3)Condiciones d Solidificación. 4)Configuraciones d las cadenas poliméricas (ramificaciones o No) (solo aplica al PE-a + ramificaciones->-cristalinidad). –
PEAD (PE Alta densidad): menos ramificaciones. Usos: botellas d lejía y amoniaco. Cristalinidad (landa)>70%. –
PEBD (PE baja densidad): + ramificado y + barato. Cristalinidad (landa)->40%-70%. PET y PA: Landa->25%-40%. 

Usos

-Tupper-PE o PP o PEAD. -Tapón botella-PE O PP. -Bolsas d fruta-PEAD. -A mayor cristalinidad->mayor pto fusión. -Refrigeración o solidificación ultrarrápida para q el PET sea transparente (botellas D agua)
. –

Homopolímeros

Monómeros d 1 tipo d sustancia. 

Copolímeros

Monómeros d 2 o más sustancias->amorfos. Ej: 
ABS (terpolímero) Acrilonitrilo (alta resist química), butadieno (alta resist a impacto) y Estireno (amorfo y rígido). 

Usos

Carcasas d pantallas, teclados, Tablets, lego, playmobil. Los polímeros pueden ser: –

Lineales

PE, PS, PVC, PMMA, PA. –

Ramificados

Con ramas. Lineales y ramificados Funden con la aplicación d calor. Tienen fuerzas intermoleculares d tipo Secundario (Van der Waals, dip-dip y puentes d H).  –

Entrecruzados

Cadenas lineales adyacentes se unen transversalmente en varias posiciones Mediante enlaces covalentes. Forman redes tridimensionales aplicándoles calor Pero NO funden. Pueden ser: ·
Termoestables (resinas): reacción d Curado (1)formación y crecimiento lineal d las cadenas. 2)Ramificación d las Cadenas. 3)Entrecruzamiento d cadenas)->Tª d curado (alto grado d Entrecruzamiento). -Estabilidad térmica muy alta (no funde, se degrada). -Alta Resist química. -Propiedades eléctricas. 

Usos

Raquetas d tenis, Botones, papel d lija, pinturas, frenos, interruptores, fuselajes, rellenos Dentales… ·

Elastómeros y caucho

Reacción d vulcanización->Tª d Vulcanización (pocos ptos d entrecruzamiento). -Alta elasticidad. -Alta Resiliencia (capacidad d un material para regresar a su forma original después D q se le ha aplicado una fuerza d deformación). 

Caucho

Cadenas Unidas con azufre. 

Clasificación d los polímeros en función d su Comportamiento al calor


Termoplásticos

Si se les aplica (Q) Calor se funden. Si retiramos Q solidifican. Es un proceso reversible y se Puede repetir. Son polímeros lineales o ramificados, solubles y fusibles. Ej: PE, PS, PVC… –

Termoestables

Polímeros entrecruzados (resinas Termoendurecibles) q experimentan el curado o la vulcanización cuando se les Aplica calor o presión y dan lugar a redes tridimensionales. No funden, no se Disuelven y finalmente se degradan. 

Clasificación d los polímeros en Cuanto al comportamiento mecánico


Elastómeros

Cauchos. -Alta Extensibilidad. -Alta resiliencia. -Muy bajo módulo elástico. -Baja tenacidad. –

Plásticos

Se deforman d manera irreversible bajo un esfuerzo Suficientemente intenso, no pudiendo volver a su forma original. -Elevada Tenacidad. -Resist a tracción y módulo elástico medios. -Extensibilidad alta. -Tenacidad elevada. Ej: envase d PE o d PVC. –

Fibras

Los q tienen más Elevada resist a tracción. -Alto módulo d elasticidad. -Baja extensibilidad. -Hilos, alambres, cuerdas d dimensiones estables. –

Recubrimientos

Tipo Gel. Se adhieren a la superficie d otros materiales para otorgarles alguna Propiedad, por ej resist a la abrasión. –

Adhesivos

Bajo peso molecular (tipo gel). Químicamente crea una uníón con la superficie. -Alta cohesión. Ej: Poliacetato d vinilo->pegamento imedio.

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