Los polímeros se definen como macromoléculas compuestas por una o varias unidades químicas (monómeros) que se repiten a lo largo de toda una cadena.
Un polímero es como si uniésemos con un hilo muchas monedas perforadas por el centro, al final obtenemos una cadena de monedas, en donde las monedas serían los monómeros y la cadena con las monedas sería el polímero.
Clasificación de los polímeros
Los polímeros pueden clasificarse de diferentes maneras, y a su vez, esas clasificaciones, pueden subdividirse en otras. Partimeros de lo más básico a lo más complejo:
Otros ejemplos son la seda, el caucho, el algodón, la madera (celulosa), la quitina, etc.…
Otros ejemplos son la seda, el caucho, el algodón, la madera (celulosa), la quitina, etc.…
La parte básica de un polímero son los monómeros, los monómeros son las unidades químicas que se repiten a lo largo de toda la cadena de un polímero, por ejemplo el monómero del polietileno es el etileno, el cual se repite x veces a lo largo de toda la cadena.Polietileno = etileno-etileno-etileno-etileno-etileno-……
En función de la repetición o variedad de los monómeros, los polímeros se clasifican en:
Homopolímero - Se le denomina así al polímero que está formado por el mismo monómero a lo largo de toda su cadena, el polietileno, poliestireno o polipropileno son ejemplos de polímeros pertenecientes a esta familia. Copolímero - Se le denomina así al polímero que está formado por al menos 2 monómeros diferentes a lo largo de toda su cadena, el ABS o el SBR son ejemplos pertenecientes a esta familia.
La formación de las cadenas poliméricas se producen mediante las diferentes polireacciones que pueden ocurrir entre los monóneros, estas polireacciones se clasifican en:
En función de cómo se encuentren enlazadas o unidas (enlaces químicos o fuerzas intermoleculares) y la disposición de las diferentes cadenas que conforma el polímero, los materiales poliméricos resultantes se clasifican en:
En función de la composición química, los polímeros pueden ser inorgánicos como por ejemplo el vidrio, o pueden ser orgánicos como por ejemplo los adhesivos de resina epoxi, los polímeros orgánicos se pueden clasificar a su vez en polímeros naturales como las proteínas y en polímeros sintéticos como los materiales termoestables.
Existen diferentes parámetros que miden las propiedades de los polímeros como el radio de giro, la densidad del polímero, la distancia media entre las cadenas poliméricas, la longitud del segmento cuasi-estático dentro de las cadenas poliméricas, etc...
Entre las propiedades que definen las propiedades de los polímeros, las más importantes son:
La temperatura de transición vítrea del polímero El peso medio molecular del polímero
La temperatura de transición vítrea determina la temperatura en la cual el polímero cambia radicalmente sus propiedades mecánicas, cuando la temperatura de transición vitrea es ligeramente inferior a la temperatura ambiente el polímero se comporta como un material elástico (elastómero), cuando la temperatura de transición vitrea es superior a la temperatura ambiente el polímero se comporta como un material rígido (termoestable).
polimeros mas utilizados
¿Cómo se sintetiza un material elástico?
Los materiales elásticos son conocidos como polímeros, y en general han existido en la naturaleza desde siempre y el hombre ha sabido cómo aprovecharlos, Sin embargo, a pesar de que los polímeros pueden ser encontrados en el medio natural, el ser humano ha creado algunos sintéticos; es decir, que se preparan en un laboratorio.
Tipos de polímeros
Existen muchos tipos diferentes de materiales poliméricos que no son familiares y que tienen gran número de aplicaciones, entre las que se incluyen plásticos, elastómeros, fibras, recubrimientos, adhesivos, espumas y películas. Dependiendo de sus propiedades, un polímero pude utilizarse en dos o más de estas aplicaciones. Por ejemplo, un plástico, si se entrecruza y se utiliza por debajo de su temperatura de transición vítrea, puede comportarse satisfactoriamente como un elastómero. Un material fibroso se puede utilizar como plástico si no esta trefilado.
Una de las propiedades más fascinantes de los materiales elastoméricos es la elasticidad. Es decir, tienen la posibilidad de experimentar grandes deformaciones y de recuperar elásticamente su forma primitiva. Probablemente este comportamiento se observo por primera vez en los cauchos naturales; sin embargo, en los últimos años se sintetizaron gran número de elastómeros con gran variedad de propiedades.
En ausencia de esfuerzos, los elastómeros son amorfos y están compuestos de cadenas moleculares muy torsionadas, dobladas y plegadas. La deformación elástica causada por la aplicación de un esfuerzo de traccionorigina enderezamiento, desplegado y alargamiento de las cadenas en la dirección del esfuerzo de tracción. Tras eliminar el esfuerzo, las cadenas recuperan la configuración original y las piezas macroscópicas vuelven a tener la forma primitiva.
La fuerza impulsora de la deformación elástica es un parámetro termodinámico llamado entropía, que mide el grado de desorden del sistema. La entroia aumenta al aumentar el desorden. Al aplicar un esfuerzo a un elastómero las cadenas se alargan y alinean: el sistema se ordena. A partir de este estado, la entropía aumenta al volver las cadenas a su original enmarañamiento. Este efecto en trópico origina dos fenómenos. En primer lugar, al aplicar un esfuerzo al elastómero, este aumenta su temperatura; en segundo lugar, el modulo de elasticidad aumenta al incrementar la temperatura, comportamiento contrario al de otros materiales.
caracteristicas de los materiales elasticos
Todos los "materiales" se rigen por la "Ley de Hook"; en mayor o menor grado tienen "elasticidad" (propiedad que tienen ciertos materiales de recuperar su forma original cuando deja de aplicarsele una fuerza) y estos tienen un límite, cuando no se rebasa este "límite" (coeficiente de elasticidad), el cuerpo regresa a su forma original, si se rebasa el "coeficiente de elasticidad" se produce una "deformación" , el cuerpo ya no recupera su forma original y si se le sigue aplicando una fuerza, entonces llega su "punto de ruptura";(el ejemplo clásico es el de un resorte sometido a diferentes fuerzas, primero regresara a su forma original, despues se deformara y por último se ropera); generalmente las fuerzas que se aplican, son proporcionales a la eslasticidad, deformación y ruptura; hay una materia para los que estudian Ingeniería Mecánica, que se le conoce por "Resistencia de Materiales" ( yo la estudié con ese nombre), donde aplicas fuerzas en diferentes puntos en una viga y determinas la resistencia, seria largo explicarlo aquí, pero tu puedes hacerlo con calma; los "coeficientes de elasticidad" se determinan para cada material en laboratorios y si los combinas con las fuerzas que aplicaras, puedes determinar si esa estructura "aguantara" el peso que soportara, es algo similar al "coeficiente de fricción)
simbolos de los materiales plásticos
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