EL MUNDO DE LOS POLÍMEROS

1. EL MUNDO DE LOS POLÍMEROS

2. 1. ¿Qué son los polímeros y por qué son tan importantes? Los polímeros son moléculas grandes formadas por la repetición de unidades simples. La palabra polímero se deriva del griego poli, que significa “muchos” y mero, que significa “parte”. Frecuentemente se emplea el término macromolécula como un sinónimo de polímero. Los polímeros son sintetizados a partir de moléculas simples llamadas monómeros, las cuales pueden ser iguales o diferentes. Su importancia radica en que casi todo lo que vemos y usamos esta compuesto de ello, la ropa, los plásticos, los pegamentos, etc..

3. 1.1 Importancia de los polímeros por sus aplicaciones y usos. • Los llamados polímeros se han vuelto un instrumento vital en la vida diaria de toda persona. Vivimos en la era de los polímeros. Plásticos, fibras, elastómeros, • recubrimientos, adhesivos, hules, proteínas, celulosa; todos estos son • términos comunes en nuestro vocabulario. Un gran número de objetos que • empleamos hoy en día están elaborados a partir de polímeros. • A continuación algunos ejemplos de polímeros plásticos y sus usos:

5. 1.2 Clasificación de polímeros en naturales y sintéticos. Los polímeros naturales:  son todos aquellos que provienen de los seres vivos, y por lo tanto, dentro de la naturaleza podemos encontrar una gran diversidad de ellos. ejemplo: Las proteínas, los polisacáridos, los ácidos nucleicos son todos polímeros naturales que cumplen funciones vitales en los organismos y por tanto se les llama biopolímeros. Otros ejemplos son la seda, el caucho, el algodón, la madera (celulosa), la quitina, etc.…

6. Los polímeros sintéticosson: los que se obtienen por síntesis ya sea en una industria o en un laboratorio, y están conformados a base de monómeros naturales, mientras que los polímeros semisinteticos son resultado de la modificación de un monómero natural. Ejemplo: El vidrio, la porcelana, el nailon, el rayón, los adhesivos son ejemplos de polímeros sintéticos, mientras que la nitrocelulosa o el caucho vulcanizado, lo son de polímeros semisinteticos.

7. 2. Estructura química de los polímeros • Hace referencia a la construcción de la molécula original, en el cual se estudia el efecto de la naturaleza de los átomos que constituyen en la cadena principal y los sustituyentes de la mismas, las uniones entre los monómeros, el peso molecular y su distribución; así como, el efecto de las ramificaciones o entrecruzamientos en la cadena principal.

8. 2.1 Concepto de monómero y polímero Los polímeros son macromoléculas formadas por unidades más pequeñas llamadas Monómeros. Pueden ser moléculas iguales o distintas. Los Monómeros son moléculas pequeñas que se unen entre sí por enlaces covalentes para formar un polímero. La reacción de formación de un polímero se denomina polimerización.

9. 2. 2 Grupos funcionales presentes en la estructura de los monómeros. • Grupos carboxilos (Ácidos acrílico y metacrílico). • 2. Grupos epoxi (glicidil metacrilato). • 3. Derivados de acrilamida (N-Metilolacrilamida). • 4. Cloruros (Cloruro de vinilbencilo). • 5. Grupos isocianato (TMI). • 6. Grupos amino (monómeros funcionales como dietilaminoetilmetacrilato) • 7. Grupos sulfato (estireno sulfato de sodio) • 8. grupos hidroxilo (2-hidroxietilmetacrilato)

10. 3. ¿Cómo se obtienen los polímeros sintéticos? Se obtienen industrialmente .Ejemplos: nailon, PVC, polietileno, etc.

12. Ramificados. La cadena lineal presenta ramificaciones. Redes poliméricas. Se forman al enlazarse átomos de diferentes cadenas. Lineales. Formados por una única cadena de monómeros.

13. 3.2. Clasificación de polímeros y copolimeros. Polímeros Naturales: Son los que se pueden presentar en la naturaleza (reino vegetal y animal), por ejemplo: la celulosa, el caucho natural, las resinas, etc. Polímeros semisintéticos: Son los obtenidos por la transformación química de los polímeros naturales, sin que se destruya de modo apreciable su naturaleza macromolecular. Ej. : la seda artificial obtenida a partir de la celulosa. Polímeros Sintéticos: Son los que se obtienen por vía puramente sintética a partir de sustancias de bajo peso molecular. Ej. : el Nylon. Copolímeros. Son macromoléculas constituidas por dos o más unidades monómeras distintas. La seda es un copolímero natural y la baquelita, uno sintético. Los copolímeros más comunes están formados por dos monómeros diferentes que pueden formar cuatro combinaciones distintas. Si los monómeros se agrupan en forma azarosa, el polímero se llama copolímero al azar. Si se ubican de manera alternada, se obtiene un copolímero alternado. Si se agrupan en bloque, por ejemplo, dos monómeros de un tipo y tres monómeros del otro, en forma alternada, se forma un copolímero en bloque. Si se parte de una cadena lineal formada por un monómero y se agregan ramificaciones de otro monómero, se obtiene un copolímero injertado. 

14. 4. Propiedades de los polímeros -Las propiedades físicas de estas moléculas difieren bastante de las propiedades de los monómeros que las constituyen. -Las propiedades van a estar influenciadas por la estructura interna, presencia de fuerzas intermoleculares, etc. -Al ser grandes moléculas, la estructura es generalmente amorfa. -Notable plasticidad, elasticidad y resistencia mecánica. -Alta resistividad eléctrica. -Poco reactivos ante ácidos y bases. -Unos son tan duros y resistentes que se utilizan en construcción: PVC, baquelita, etc. -Otros pueden ser muy flexibles (polietileno), elásticos (caucho), resistentes a la tensión (nailon), muy inertes (teflón), etc.

15. - Alta y baja densidad: En el caso de el polietileno. El polietileno es probablemente el polímero que mas se ve en la vida diaria. Es el plástico mas popular del mundo. Este es el polímero que hace las bolsas de almacén, los frascos de champú, juguetes etc… por ser un material tan versátil tiene una estructura muy simple, la mas simple de todos los polímeros comerciales. Una molécula de polietileno no es nada mas que una cadena larga de átomos de carbono con dos átomos de hidrogeno unidos a cada átomo de carbono. En ocasiones es un poco mas complicado. A veces algunos de los carbonos, en lugar de tener hidrógenos unidos a ellos, tienen asociadas largas cadenas de polietileno. Esto se llama polietileno ramificado, o de baja densidad, o LDPE. Cuando no hay ramificaciones se llama polietileno lineal es mucho mas fuerte que el polietileno ramificado, pero el polietileno ramificado es mas barato y mas fácil de hacer.

16. -Termoplásticos y termoestables • polímeros termoplásticos tienen como característica esencial que se ablandan por acción del calor, llegando a fluir, y cuando baja la temperatura vuelven a ser solidos y rígidos. • Por esta razón pueden ser moldeados en elevado numero de veces, lo que favorece si reciclibilidad. • Los polímeros termofijos no se reblandecen ni fluyen por acción del calor, llegando a descomponer si la temperatura sigue subiendo. • Por ello no se pueden moldear repetidas veces, lo cual representa una desventaja en el uso de estos materiales debido a la dificultad que presentan para ser reciclados.

17. Las ventajas de plástico termoestable para su aplicación son: Alta estabilidad térmica Alta rigidez Alta estabilidad dimensional Resistencia ala fluencia y resistencia bajo carga Bajo peso Buenas propiedades como aislante térmico.

18. 6. Efectos socioeconómicos y ambientales de la producción y uso de polímeros en México Los polímeros naturales como el almidón y la celulosa son materiales de alta disponibilidad en la naturaleza, de fácil degradación en agua, dióxido de carbono y/o humus y sus costos de obtención son bajos, en comparación con los polímeros sintéticos como los plásticos que resultan de muy difícil degradación a pesar de los bajos costos de producción. En nuestra vida cotidiana debido a las diversas propiedades que presentan los polímeros sintéticos como: ligeros, aislantes térmicos y eléctricos, entre otros, estos en la mayoría de los casos han desplazado a la madera en la fabricación de muebles, al cuero en la fabricación de calzado, al metal en la fabricación de muchas partes automotrices y electrodomésticos, al vidrio, el algodón, etc., son materiales de variados usos debido a la gran cantidad de aplicaciones en las diferentes industrias que van desde la construcción hasta las farmacéutica y alimenticia. Su principal desventaja es que tardan demasiado tiempo en degradarse, es decir, presentan resistencia a la corrosión ambiental.

19. Los problemas ambientales que se pueden producir por el consumo de plásticos no reciclables que se desechan como basura al ambiente, van desde la recolección, traslado a la planta transformadora y la disposición final, por ejemplo en la actualidad la mayoría de las empresas embotelladoras utilizan envases no retornables en lugar de los retornables alterando el ambiente. Por lo tanto es recomendable para solucionar este problema que al comprarlos verificar que presenten el código de identificación para su clasificación y reciclado de acuerdo al material del envase.

20. Los plásticos, al contrario del papel, no son degradables o muy difícilmente degradables por acción del tiempo o de los microorganismos, se calcula que una bolsa de plástico puede tardar unos 240 años en alterarse, en otras palabras, los residuos plásticos, por lo general no son biodegradables y por eso contribuyen a la contaminación del ambiente se estima que alrededor del 60% de los restos que se encuentran en las costas son materiales plásticos. En la actualidad, alrededor del 10% de los residuos plásticos son incinerados, y esto presenta el inconveniente de la emisión de gases tóxicos, especialmente si se trata de la incineración de PVC (policlorurode vinilo), que produce un derivado clorado tóxico llamado dioxina.

21. Bibliografía http://polimerosquimicos.blogspot.mx/2008/03/clasificacin-de-los-polmeros.html http://profguillermojcentenob.blogspot.mx/ http://es.scribd.com/doc/42071991/Concepto-de-Polimeros http://prepa8.unam.mx/academia/colegios/quimica/infocab/unidad421.html http://www.fjrtampico.edu.mx/pizarron/archivos/23e11d726d31bc3f38c6_2.pdf http://www.educarchile.cl/Portal.Base/Web/VerContenido.aspx?ID=136400