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7/26/2019 Polimeros y Degradacion
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POLMEROS
Los Polmeros, provienen de las palabras griegas Poly y Mers, que
significa muchas partes, son grandes molculas o
macromolculas formadas por la unin de muchas pequeas molculas:
sustancias de mayor masa molecular entre dos de lamisma composicin
qumica, resultante delprocesode la polimeriacin!
"uando se unen entre s m#s de un tipo de molculas $monmeros%, la
macromolcula resultante se denomina copolmero!
"omo los polmeros se forman usualmente por la unin de un gran
n&mero de molculas menores, tienen altos pesos moleculares!
'o es infrecuente que los polmeros tengan pesos moleculares de
())!))) o mayores!
Los polmeros se caracterian a menudo sobre la base de los
productos de su descomposicin! *s si se calienta
cauchonatural$tomado del #rbol +evea del valle del *maonas%, hay
destilacinde hidrocarburo, isopreno!
Los polmeros pueden ser de tres tipos:
a. Polmeros naturales:provenientes directamente del reino
vegetal o animal! Por eemplo: celulosa, almidn,protenas,caucho
natural,#cidosnucleicos, etc!
b. Polmeros artificiales:son el resultado de modificaciones
medianteprocesosqumicos, de ciertos polmeros naturales!-emplo:
nitrocelulosa, etonita, etc!
c. Polmeros sintticos:son los que se obtienen por procesos de
polimeriacin controlados porel hombrea partir dematerias primas de
bao peso molecular! -emplo: nylon, polietileno, cloruro de
polivinilo, polimetano, etc!
Muchos elementos $el silicio, entre otros%, forman tambin
polmeros, llamados polmeros inorg#nicos!
Propiedades Fsicas de los Polmeros
-studios de difraccin de rayos .sobre muestras de polietileno
comercial, muestran que este material, constituido por
molculas que pueden contener desde (!))) hasta (/)!))) grupos"+0
1 "+0 presentan regiones con un ciertoordenamiento cristalino, y
otras donde se evidencia un car#cteramorfo: a stas <imas se
les considera defectos delcristal!
-n este caso las fueras responsables del ordenamiento
cuasicristalino, son las llamadas fueras de van de 2aals!
-n otros casos $nylon 33% laresponsabilidaddel ordenamiento
recae en los enlaces de +!
La temperaturatiene mucha importancia en relacin al
comportamientode los polmeros!
* temperaturas m#s baas los polmeros se vuelven m#s duros y con
ciertas caractersticas vtreas debido a la prdida de
movimientorelativo entre las cadenas que forman el material!
La temperatura en la cual funden las onas cristalinas se llama
temperatura de fusin$4f%
5tra temperatura importante es la de descomposicin y es
conveniente que la misma sea bastante superior a 4f!
Clasificacin de los Polmeros segn sus Propiedades Fsicas
6esde un punto de vista general se puede hablar de tres tipos de
polmeros:
-lastmeros
4ermopl#sticos
4ermoestables!
Los elastmeros y termopl#sticos est#n constituidos por molculas
que forman largas cadenas con poco entrecruamiento entre s!"uando
se calientan, se ablandan sin descomposicin y pueden ser
moldeados!
Los termoestables se preparan generalmente a partir de
sustancias semifluidas de peso molecular relativamente bao, las
cualesalcanan, cuando se someten a procesos adecuados, un alto
grado de entrecruamiento molecular formando materialesduros,
quefunden con descomposicin o no funden y son generalmente
insolubles en los solventes m#s usuales!
Polimeri!acin
http://www.monografias.com/trabajos14/administ-procesos/administ-procesos.shtml#PROCEhttp://www.monografias.com/trabajos14/administ-procesos/administ-procesos.shtml#PROCEhttp://www.monografias.com/trabajos35/caucho-sbr/caucho-sbr.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/separacion-mezclas/separacion-mezclas.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/separacion-mezclas/separacion-mezclas.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/compo/compo.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/compo/compo.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos5/aciba/aciba.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos5/aciba/aciba.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/administ-procesos/administ-procesos.shtml#PROCEhttp://www.monografias.com/trabajos15/fundamento-ontologico/fundamento-ontologico.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/fundamento-ontologico/fundamento-ontologico.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/fundamento-ontologico/fundamento-ontologico.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/gamma/gamma.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/gamma/gamma.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/grupo/grupo.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos34/el-caracter/el-caracter.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos33/responsabilidad/responsabilidad.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos33/responsabilidad/responsabilidad.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos33/responsabilidad/responsabilidad.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/termodinamica/termodinamica.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos16/comportamiento-humano/comportamiento-humano.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos16/comportamiento-humano/comportamiento-humano.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/kinesiologia-biomecanica/kinesiologia-biomecanica.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/kinesiologia-biomecanica/kinesiologia-biomecanica.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos54/modelo-acuerdo-fusion/modelo-acuerdo-fusion.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/propiedadmateriales/propiedadmateriales.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/propiedadmateriales/propiedadmateriales.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos35/caucho-sbr/caucho-sbr.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/separacion-mezclas/separacion-mezclas.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/compo/compo.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos5/aciba/aciba.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/administ-procesos/administ-procesos.shtml#PROCEhttp://www.monografias.com/trabajos15/fundamento-ontologico/fundamento-ontologico.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/gamma/gamma.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/grupo/grupo.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos34/el-caracter/el-caracter.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos33/responsabilidad/responsabilidad.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/termodinamica/termodinamica.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos16/comportamiento-humano/comportamiento-humano.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/kinesiologia-biomecanica/kinesiologia-biomecanica.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos54/modelo-acuerdo-fusion/modelo-acuerdo-fusion.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/propiedadmateriales/propiedadmateriales.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/administ-procesos/administ-procesos.shtml#PROCE
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-s un proceso qumico por el cual, mediantecalor,luo un
cataliador, se unen varias molculas de un compuesto generalmentede
car#cter no saturado llamado monmero para formar una cadena de
m<iples eslabones, molculas de elevado peso molecular
y de propiedades distintas, llamadas macromolculas o
polmeros!
"ipos de Reacciones de Polimeri!acin
+ay dos reacciones generales de polimeriacin: la de adicin y la
condensacin!
-n las polimeriaciones de adicin, todos los #tomos de monmero se
convierten en partes del polmero!
-n las reacciones de condensacin algunos de los #tomos del
monmero no forman parte del polmero, sino que son liberadoscomo
+05, "50, 75+, etc!
*lgunos polmeros $eemplo: polietiln glicol% pueden ser obtenidos
por uno u otro tipo de reaccin!
Polimeri!acin por #dicin
Las polimeriaciones por adicin ocurren por un mecanismo en el
que interviene la formacin inicial de algunas especiesreactivas,
como radicales libres o iones! La adicin de stas especies reactivas
a una molcula del monmero convierte a lamolcula en un radical o 8on
libre! -ntonces procede la reaccin en forma continua! 9n eemplo
tpico de polimeriacin poradicin de un radical libre es la
polimeriacin de cloruro de vinilo, +:" "+"l, en cloruro de
polivinilo $P;"%!
Polietileno
"uando se calienta eteno $etileno% cono)!)))! ?on muy el#sticos,
fle
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%sos:Plastificado se utilia en laindustriade pinturas y
barnices! "on elevado grado de polimeriacin en la
industriatransformadora de pl#sticos principalmente en procesos de
moldeo por inyeccin!
-n la industria elctrica encuentra gran aplicacin debido a su
e
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se polimerian de esta manera para obtener gr#nulos de tamao
ycalidadmuy uniformes para el moldeo por inyeccin ycompresin!
.mpacto Social + #m/iental generado por el uso de los
Polmeros
#spectos positi&os
9n gran n&mero de materiales est#n construidos por polmeros
y muchos de ellos son irremplaables en el actual
mundotecnolgico!
#spectos negati&os
(! La inadecuada eliminacin de los polmeros contribuye en buena
parte a la degradacin ambiental por acumulacin debasura!
0! Muchos artculos depl#sticoson peligrosas armasdestructivas!
Por eemplo, las bolsas pl#sticas pueden ser causantes deasfi! La no
biodegradacin impide su eliminacin en relleno sanitario y adem#s
disminuye notablemente la presencia de
colonias bacterianas entornoa los pl#sticos!
/! La incineracin puede generar compuestos venenosos! Por
eemplo, +"l $g% y +"' $g%
3! Los envases pl#sticos empleados paraalimentosno pueden volver
a usarse ya que no e
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Por otra parte, es importante recalcar que cuanto m6s /a7o sea
el peso molecular de un polmero la degradacin ser6 m6s r6piday
que, para los polmeros con mayor peso molecular, la combinacin
de grupos funcionales fotosensibles e hidroliables hace m#s
efectiva la
degradacin medioambiental!
Degradacin trmica
En el procesado de polmeros interviene de forma mu directa el
calor, por este motivo la degradacin t'rmica es de gran
importancia. El proceso est( acompa-ado por la ruptura de los
enlacescovalentes de la cadena o de los grupos laterales como
consecuencia del aumento de la temperatura.
"ependiendo de la reactividad de cada radical se producir(n unas
reacciones u otras.
anto si hablamos de fotodegradacin como de degradacin t'rmica,
los mecanismos fundamentales de degradacin de los
polmeros est(n basados en los mismos principios. +a /nica
diferencia es que la fotodegradacin tiene lugar a una velocidad
m(s
r(pida que la degradacin t'rmica que los hidroperxidos est(n
t'rmicamente adheridos a los radicales reactivos en la
degradacin t'rmica.
0na de las lneas de investigacin m(s importante de la ciencia de
los polmeros se encuentra dirigida al desarrollo de los
polmeros termoestables, en los cuales el calor no produce
p'rdida de propiedades. Para conseguir este objetivo podemos
actuar de dos formas! aumentando la rigide$ del polmero o
aumentando la cristalinidad. Y esto se consigue con la inclusin
de
grupos rgidos &anillos) en la cadena polim'rica tambi'n con
polmeros estereoregulares. Estos dos hechos hacen aumentar la
temperatura de reblandecimiento, con lo que la resistencia
t'rmica se acent/a.
Degradacin hidroltica
+a degradacin hidroltica de un polmero se produce como
consecuencia del contacto del material con un medio acuoso. +a
penetracin del agua dentro de la matri$ provoca el inflamiento,
ruptura de puentes de hidrgeno intermoleculares, hidratacin de
las mol'culas finalmente la hidrlisis de los enlaces inestables.
+a rotura de los grupos funcionales por hidrlisis, puede
suceder tanto en los grupos situados en la cadena principal como
en los sustituentes laterales.
El concepto de degradacin de un polmero se asocia con el
decrecimiento del peso molecular, por este motivo, es necesario
que la cadena principal se rompa en diferentes puntos. Por
tanto, aunque la hidrlisis pueda ocurrir tanto a grupos de la
cadena
principal como a sustituentes, la degradacin solo se entiende
como tal si implica la hidrlisis de los grupos funcionales que
est'n
situados en la cadena principal.
Fotod radacin
Es la degradacin de polmeros debida al efecto de la lu$ solar.
Ya hemos hablado un poco de ella en el apartado de la
degradacin t'rmica, concluendo que la fotodegradacin ocurre a
velocidades m(s elevadas que esta otra.
Existen dos maneras de obtener polmeros fotodegradables!
1ntroduciendo en el polmero grupos funcionales sensibles a la
radiacin ultravioleta, como los grupos carbonilo, mediante
la modificacin del polmero o la copolimeri$acin con monmeros
portadores del grupo carbonilo &como cetonas
vinlicas).
1ntroduciendo aditivosfotosensibles, cataliadores y pero
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+a fotodegradacin empie$a con la produccin del macro2radical
&P3) en las regiones amorfas del sustrato polim'rico. Este
radical reacciona r(pidamente con el oxgeno para dar el radical
perxido &P443), que extrae un (tomo de hidrgeno de la
cadena
principal del polmero para producir un grupo hidroper
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Pueden ser totalmente degradados por las bacterias que los
producen, por otras bacterias, hongos algas
