INSTITUTO TECNOLÓGICOSUPERIOR DE ACAYUCAN Asignatura: Química Macromolecular Portafolio de Evidencias de la Unidad I “Introducción y Conceptos Básicos” Presenta: Christopher Castillo Gutiérrez Grupo: 709-B Docente: Ing. Juan Manuel Hernández Espíndola Acayucan, Ver. Septiembre de 2015 Índice Introducción........................................................................................................ 3 1.1 constitución de macromoléculas...................................................................4 1.1.1 Cadena principal..................................................................................... 4 1.1.2 Cadenas laterales................................................................................... 5 1.2 Principales tipos de macromoléculas sintéticas............................................6 Polímeros de adición:.................................................................................... 7 Polímeros de condensación:.........................................................................7 1.2.1 Macromoléculas de poliadición...............................................................8 1.2.1.1 Polietileno....................................................................................... 10 1.2.1.2 polipropileno.................................................................................. 12 1.2.1.3 poliestireno.................................................................................... 13 1.2.1.4 policloruro de vinilo........................................................................14 1.2.1.5 Poliacetato De Vinilo.......................................................................16 1.2.1.6 polibutadieno.................................................................................. 18 1.2.1.8 poli-cis-isopreno.............................................................................. 20 1.2.1.9. Politetrafluorieno........................................................................... 22 1.2.1.10 polialcohol vinílico........................................................................23 1.2.1.11 polimetacrilato de metilo..............................................................24 1.2.1.12 poliacrilonitrilo.............................................................................. 26 1.2.1.13 Poliacrilonitrilo.............................................................................. 28 1.2.1.14 policloropreno............................................................................... 29 1.2.2 macromoléculas de policondensacion..................................................30 1.2.2.1 poliamidas..................................................................................... 31 1.2.2.2 Poliésteres...................................................................................... 34 1.2.2.3 Poliuretanos.................................................................................... 35 1.2.2.4 Resinas fenólicas............................................................................ 37 1.2.2.5 Resinas epoxicas............................................................................. 38 1.2.2.6 poli éteres....................................................................................... 38 Conclusión........................................................................................................ 41 Bibliografía........................................................................................................ 42 2 Introducción En el presente trabajo se muestran los temas de la unidad uno de química macromolecular (introducción y conceptos básicos) se muestra las definiciones y cada una de las principales macromoléculas que hay a nuestro alrededor y que son de muy importancia para la química, estudiando su estructura y el procedimiento para llevar acabo su obtención. Se sabe que la química macromolecular es la rama de la Química que se encarga de estudiar la preparación, la caracterización, las propiedades y las aplicaciones de las moléculas que tienen una masa molecular elevada, formadas por un gran número de átomos , llamadas macromoléculas . Generalmente estas macromoléculas se pueden describir como la repetición de una o unas pocas unidades mínimas o monómeros, las cuales forman los polímeros . Cuando las moléculas se vuelven muy grandes, conteniendo un número de átomos encadenados superior a una centena y pudiendo alcanzar valor ilimitado, las propiedades de esas moléculas, que se llaman macromoléculas, presentan características propias generales, mucho más dominantes que las características que surgen de la naturaleza química de los átomos que las constituyen o de los agrupamientos funcionales presentes. 3 1.1 constitución de macromoléculas Las macromoléculas son moléculas que tienen una masa molecular elevada, formadas por un gran número de átomos . Generalmente se pueden describir como la repetición de una o unas pocas unidades mínimas o monómeros , formando los polímeros . Pueden ser lineales o ramificadas. El término macromolécula se refiere a las moléculas que pesan más de 10.000 Dalton de masa atómica. Pueden ser tanto naturales como sintéticas, y algunas de gran relevancia se encuentran en el campo de la química . Pueden ser tanto orgánicas como inorgánicas. Dentro de las moléculas sintéticas se encuentran los plásticos. Son moléculas muy grandes, con una masa molecular que puede alcanzar millones de UMAs que se obtienen por las repeticiones de una o más unidades simples llamados "monómeros" unidos entre sí mediante enlaces covalentes. 1.1.1 Cadena principal Las macromoléculas están constituidas por la repetición de algún tipo de subunidad estructural. Tradicionalmente se habla de cuatro niveles de estructura en una macromolécula: La estructura primaria: es la secuencia de subunidades (o monómeros) que la forman. La estructura secundaria: hace referencia a la configuración que adquiere la cadena principal de la macromolécula. Los ejemplos más característicos se encuentran en proteínas y ácidos nucleicos, por ejemplo la estructura de a-hélice que adoptan muchas cadenas poli peptídicas, las láminas b, ó el plegamiento prácticamente aleatorio al que se hace referencia con el término ovillo al azar, “random-coil”, ó polímero flexible. La estructura terciaria: es el plegamiento general que adquiere la macromolécula en el espacio. La estructura cuaternaria: hace referencia a la posible asociación de más de una molécula del polímero para formar agregados oligoméricos (dímeros, octámeros, etc.). Los métodos experimentales utilizados en la determinación estructural de 4 Estructura de un ácido carboxílico. de efecto túnel. Éstos se distinguen por sus cadenas laterales (grupos R).macromoléculas no son diferentes de los que se usan en la determinación estructural de moléculas “pequeñas”. y poli dispersas como los ácidos nucleicos y polisacáridos. Al primer tipo pertenecen la mayor parte de los polímeros sintéticos. 1. Aquellas que en disolución no adoptan una conformación definida. Una característica de estas últimas es que son susceptibles de desnaturalización en el laboratorio. donde R es un hidrógeno o una cadena lateral. los polímeros sintéticos son generalmente poli dispersos. En lo que se refiere a los pesos moleculares. y lo es actualmente la difracción de Rayos X. UV-visible. y aquellas que adoptan configuraciones concretas (a-hélices. Algunas cadenas laterales son polares. y consecuencia de fuerzas intermoleculares específicas.). etc. y que en estado sólido forman sólidos amorfos.. mientras que en el caso de macromoléculas naturales existen las mono dispersas como las proteínas. resonancia de spín electrónico. mientras que las macromoléculas naturales en estado nativa suelen pertenecer al segundo. láminas b. Especialmente importante ha sido. y de fuerzas. 5 . dicroismo circular. y su descripción queda fuera del alcance de esta asignatura: Todos los métodos espectroscópicos. fluorescencia. incluyendo el Infrarrojo. y los métodos derivados de la microscopía electrónica. carentes de estructura definida. ó sólo parcialmente cristalinos. perfectamente definidas. y en los últimos años ha adquirido especial relevancia la resonancia magnética nuclear. y la resonancia magnética nuclear se vienen utilizando desde hace décadas en la elucidación de la estructura de macromoléculas. Otras son polares y se encuentran normalmente (a pH fisiológico) con carga negativa o positiva en disolución acuosa.2 Cadenas laterales Cadenas Laterales de Aminoácidos (Grupos R) En las proteínas se encuentran hasta 20 tipos de aminoácidos diferentes.1. que a su vez se diferencian por sus distintas propiedades físicoquímicas. aunque no tienen carga. convirtiéndose generalmente en macromoléculas del primer tipo. Tenemos las fibras textiles. las cadenas laterales están ligadas a los átomos alfa del esqueleto amida. Históricamente. Si en la reacción de polimerización se introducen dos monómeros sin ninguna precaución se obtiene un copo limero al azar en el cual no hay un orden definido de unidades de monómero. todos estos productos y muchos más se fabrican completamente o en parte de polímeros.Una cadena lateral en química orgánica y en bioquímica es un sustituyente o grupo químico unido a un grupo funcional o a la cadena principal de una molécula orgánica. médicos. 1. repuestos para automóviles. Un grupo R es una etiqueta genérica para una cadena lateral. pueden utilizarse reacciones para poner grandes bloques de unidades de un mismo monómero. las abreviaciones R y grupo-R provienen de los términos radical (química) o resto. 6 . Sin embargo. En polímeros. a partir de unidades más pequeñas se le llama polimerización. Las macromoléculas artificiales intervienen en todo aspecto de nuestra vida. zapatos. aunque no todos los polímeros son moldeables ni se pueden re moldear. artículos. de alta masa molecular. La molécula o unidad grande se llama polímero y la unidad pequeña se denomina monómero.2 Principales tipos de macromoléculas sintéticas. en la cadena repetida. etc. las cadenas laterales se extienden desde una estructura esqueleto. la mayor parte de los materiales derivados del petróleo. una sobre otra. Algunos polímeros sintético se les denomina plástico ( que quiere decir capaz de ser moldeado). En proteínas (compuestas de aminoácidos). juguetes. A los polímeros que contienen más de un tipo de monómero se les llama copo limeros. Al proceso de formar moléculas muy grandes. los copo limeros de este tipo se denominan polímeros de bloque. de manera que es difícil imaginar un mundo sin polímeros. el poliacrilonitrilo y el poli estireno.Polímeros de adición: Los polímeros de adición son aquellos producidos por reacciones que permiten obtener longitudes especificas o determinadas. la reacción debe tener lugar una y otra vez de manera repetida. 7 . Polímeros de condensación: En una reacción de polimerización por condensación se unen dos moléculas condensadas y una pequeña molécula. Este tipo de polímeros se forman por algún tipo de mecanismo. se suprime o elimina. en este caso un radical libre. catiónico. El radical iniciador se añade al monómero insaturado de la etapa de iniciación para generar el monómero de radical libre. al reemplazar uno o más átomos de hidrogeno en el etileno. según el tipo de monómero utilizado. Cubriendo en cada caso las tres etapas por las que pasa cualquier polimerización: iniciación. Iniciación: Formación del intermedio reactivo. de este tipo de reacciones no se obtiene ningún subproducto. el cual puede ser: aniónico. El valor de n establece el peso molecular del polímero. Propagación: En esta etapa tiene lugar una adición consecutiva del monómero para constituir la cadena que va creciendo. Terminación: Esta interrumpe la cadena que crece y terna con la reacción de polimerización el acoplamiento de dos radicales libres puede resultar en la terminación de la cadena Se puede crear una gran diversidad de polímeros de adición a partir de monómeros parecidos al etileno. se obtienen varias series de polímeros útiles como el poli cloruro de vinilo. Para que una polimerización de condensación forme materiales de peso molecular muy elevado. propagación y terminación. ya sea de agua o de alcohol. o por radicales libres. En esta consecuencia los monómeros utilizados en este tipo de polimerización tienen dos o más grupos funcionales que pueden entrar en reacción para formar la cadena de polímero. 1 Macromoléculas de poliadición. sino que se ablandan durante un intervalo de temperaturas. como mínimo. El mecanismo de la polimerización por adición comprende dos etapas: 1. cuanto mayor sea la densidad de enlaces entrecruzados por unidad de volumen del material. Los materiales poliméricos termoestables tienen enlaces químicos que entrecruzan a las cadenas del polímero. Cuanto mayor es el grado de insaturación del monómero. más rígido será este. en esta macromolécula con el valor de n. La poliadición se produce entre monómeros con enlaces dobles o triples. Aunque los polímeros se clasifican como amorfos. 1. tiene cierta proporción de ordenamiento o cristalinidad. Al igual que en el caso anterior. no se produce polimerización. las cadenas pueden ser de 20 mil hasta 100 mil monómeros. 2. pues si sólo hay uno.2. Las lineales más sencillas se suelen complicar al ramificarse. Las cadenas individuales son flexibles y pueden asumir formas complejas. en el monómero debe haber. Ejemplo: Formación del caucho isopreno (2 metil butadieno). formándose un nuevo radical y repitiéndose el proceso. Los materiales termoplásticos que soportan el calor constan de cadenas lineales independientes de largas moléculas de polímero. dos enlaces no saturados.Los polímeros son materiales amorfos que no presentan fases cristalinas bien definidas con puntos de fusión definidos. 8 por poliadición de moléculas de .) Reacción de adición del radical con otro monómero. más fácilmente se polimeriza.) Apertura del enlace no saturado y formación de un radical mediante la absorción de energía. generalmente. Algunos polímeros importantes La siguiente tabla muestra algunos otros polímeros importantes de gran trascendencia en la industria actual: Nombre científico Polietileno Poliestireno Cloruro de polivinilo Politetrafluoreteno Ésteres del ácido poliacrílico 9 . Se dice que son sustancias termoestables. las sustancias con macromoléculas tridimensionales tienen gran resistencia a reblandecerse por el calor. a partir de n moléculas de isopreno se forma el caucho: Las sustancias con macromoléculas de cadena lineal son. Se llaman.Al unirse dos moléculas de isopreno se rompe uno de los dobles enlaces de la primera y se reorganizan los átomos dando la siguiente molécula: De la misma manera. Por el contrario. por esta razón. fáciles de moldear cuando se calientan. termoplásticas. 2. contenedores incluyendo botellas. tienen asociadas largas cadenas de polietileno. o HDPE. La producción anual es de aproximadamente 80 millones de toneladas métricas.1 Polietileno El polietileno o polieteno (abreviado PE) es el plástico más común.) Muchos tipos de polietileno son conocidos. Estructura química y síntesis Una molécula del polietileno no es nada más que una cadena larga de átomos de carbono. pero el polietileno ramificado es más barato y más fácil de fabricar.1. Esto se llama polietileno ramificado. pero casi siempre presenta la fórmula química (C2H4)nH2. Cuando no hay ramificación. 10 . con dos átomos de hidrógeno unidos a cada átomo de carbono. Su uso principal es el de embalajes (bolsas de plástico. en lugar de tener hidrógenos unidos a ellos.Ésteres del ácido polimetacrílico Poliacrilonitrilo 1. El PE es generalmente una mezcla de compuestos orgánicos similares que difieren en el valor de n. El polietileno lineal es mucho más fuerte que el polietileno ramificado. A menudo. o LDPE. se llama polietileno lineal. con el fin de abreviar la escritura se representa de la siguiente forma: A veces algunos de los carbonos. etc. o de baja densidad. geomembranas. láminas y películas de plástico. 11 . preparado mediante el depósito de óxido de cromo (VI) sobre sílica. Para la polimerización del eteno se utilizan cloruros u óxidos metálicos.El polietileno se obtiene a partir del monómero etileno (nombre IUPAC : eteno). Tiene la fórmula C2H4. que consiste en un par de grupos metilenos (CH2) conectadas por un enlace doble. llamado catalizadores Ziegler-Natta. oxígeno. El etileno es una molécula bastante estable que se polimeriza en contacto sólo con loscatalizadores . etano (precursor común para etileno). El polietileno puede ser producido mediante polimerización por radicales. así como otros alquenos. El etileno se produce generalmente a partir de fuentes petroquímicas. Los catalizadores más comunes constan de cloruro de titanio (III). pero también puede ser generada por la deshidratación de etanol. y el metano. La conversión es altamente exotérmica (el proceso libera una gran cantidad de calor). Debido a que los catalizadores son altamente reactivos. pero esta ruta es sólo de utilidad limitada y generalmente requiere un equipo de alta presión. el etileno debe ser de gran pureza. Otro catalizador común es el catalizador de Phillips. Contaminantes aceptables incluyen N2. Las especificaciones típicas son <5 ppm de agua. 2. tejidos. así como contra álcalis y ácidos. Por su mecanismo de polimerización.1. Las propiedades del PP dependen enormemente del tipo de tacticidad que presenten sus moléculas. parcialmente cristalino. PP atáctico. Pertenece al grupo de las poliolefinas y es utilizado en una amplia variedad de aplicaciones que incluyen empaques para alimentos.1. componentes automotrices y películas transparentes. equipo de laboratorio. Las moléculas de PP se componen de una cadena principal de átomos de carbono enlazados entre sí. Las imágenes siguientes ilustran los distintos tipos de polipropileno según su tacticidad. el PP es un polímero de reacción en cadena ("de adición" según la antigua nomenclatura de Carothers). de "polipropileno sindiotáctico". de "polipropileno atáctico". Los átomos de carbono se representan en rojo (grandes) y los de hidrógeno en azul (pequeños). cuando están alternados a uno u otro lado. 12 . Cuando todos los grupos metilo están del mismo lado se habla de "polipropileno isotáctico". PP isotáctico. cuando no tienen un orden aparente. de la cual cuelgan grupos metilo (CH3-) a uno u otro lado de la cadena.2 polipropileno El polipropileno (PP) es el polímero termoplástico. Tiene gran resistencia contra diversos solventes químicos. que se obtiene de la polimerización del propileno (o propeno). Por su composición química es un polímero vinílico (cadena principal formada exclusivamente por átomos de carbono) y en particular una poliolefina. 3 poliestireno El poliestireno (PS) es un polímero termoplástico que se obtiene de la polimerización del estireno. y de objetos diversos mediante moldeo por inyección. High Impact Polystyrene) o PSAI (PSAI. El PS expandido y el PS choque fueron inventados en las décadas siguientes. el poliestireno es hoy el cuarto plástico más consumido. que es transparente. el poliestireno de alto impacto.PP sindiotáctico. Las formas expandida y extruida se emplean principalmente como aislantes térmicos en construcción. Con una demanda mundial de unos 13 millones de toneladas al año (dato de 2000). debido a la adición de polibutadieno. rígido y quebradizo. en 1930. el polipropileno y el PVC. en Alemania.2. por detrás del polietileno. Desde entonces los procesos de producción han sido mejorados sustancialmente y el poliestireno ha dado lugar a una industria sólidamente establecida. se modifica mediante la adición de polibutadieno. el poliestireno expandido. Las aplicaciones principales del PS choque y el PS cristal son la fabricación de envases mediante extrusión-termoformado. 13 . para mejorar su resistencia al impacto. El Poliestireno de Alto Impacto es una de las variedades existentes dentro de los poliestirenos. muy ligero.1. Es opaco. resistente y opaco. Se designa comúnmente como HIPS (HIPS. Dado que el Poliestireno es un polímero muy frágil a temperatura ambiente. Existen cuatro tipos principales: el PS cristal. 1. El Poliestireno de Alto Impacto es un polímero que se caracteriza por: Mejor resistencia al impacto que el poliestireno sin modificar. similar al expandido pero más denso e impermeable. Poliestireno de Alto Impacto). La primera producción industrial de poliestireno cristal fue realizada por BASF. y el poliestireno extrusionado. salud. Es inodoro. Copia detalles de molde con gran fidelidad. siendo por lo tanto menos dependiente de recursos no renovables que otros plásticos. dado que por su amplia versatilidad es utilizado en áreas tan diversas como la construcción. El PVC se presenta en su forma original como un polvo blanco. importante y conocido miembro de la familia de los termoplásticos. energía. se puede procesar por los métodos de conformados empleados para los termoplásticos. además de ser resistente a la mayoría de los agentes químicos. preservación de alimentos y artículos de uso diario.2. señalan que la producción de PVC se realiza sin riesgos para el medio ambiente. Estudios realizados por el Centro de Ecología y Toxicología de la Industria Química Europea (ECETOC). Este material termoplásticos. puede ser reciclado. insípido e inocuo. 14 . Es ligero y no inflamable por lo que es clasificado como material no propagador de la llama. al igual que los demás 1. entre otros.1. Muy buena procesabilidad. es decir. como inyección y extrusión.4 policloruro de vinilo El Policloruro de Vinilo (PVC) es un moderno. Es un polímero obtenido de dos materias primas naturales cloruro de sodio o sal común (ClNa) (57%) y petróleo o gas natural (43%). amorfo y opaco.El desarrollo en tecnología y aplicaciones no ha tenido pausa llegándose en nuestros días a una producción de 25 millones de ton. Es uno de los polímeros más estudiados y utilizados por el hombre para su desarrollo y confort. 000 Calor específico del líquido (cal/g) 0. El desarrollo en tecnología y aplicaciones no ha tenido pausa llegándose en nuestros días a una producción de 25 millones de toneladas. Es uno de los polímeros más estudiados y utilizados por el hombre para su desarrollo y confort. Punto de ebullición (°C) .10°C (mPoisses) 2.38 Viscosidad a .0. energía. entre otros.8 .181 Calor de vaporización 5.12. preservación de alimentos y artículos de uso diario.38 Calor específico del vapor 10.83 Calor de combustión a 80°C (Kcal/mol) 286 15 .9 +/. salud.13.63 Presión de vapor a 25°C (mm) 3.7 Densidad a 28.153.11°C (gr/cm3) 0.1 Punto de congelación (°C) . No se degrada. dado que por su amplia versatilidad es utilizado en áreas tan diversas como la construcción.8955 Calor de fusión (kcal/mol) 1. ni se disuelve en agua y además es totalmente reciclable.735 Indice de refracción a 15° 1. bajo peso (1. con fórmula general (RCOOCHCH2)-. cola blanca. cola PVA 16 . Es un material excepcionalmente resistente. Gracias a a la utilización de aditivos tales como estabilizantes.Características del PVC Resistente y liviano Su fortaleza ante la abrasión. en muchos casos. Longevidad. Pertenece a la familia de los polímeros poliviníl éster más fácilmente obtenible y de más amplio uso. Se trata de un tipo de termoplástico.2. son las ventajas técnicas claves para su elección en la edificación y construcción. teniendo así gran variedad de aplicaciones. PVAc o poli (etenil etonoato). cola escolar. Una evolución similar ocurre con los marcos de puertas y ventanas en PVC. es un polímero sintético gomoso con fórmula abreviada (C4H6O2)n. acetato de polivinilo. también con las siglas PVA (talvez PVAc podría considerarse como una abreviatura técnicamente correcta para el acetato de polivinilo y ayudaría a evitar una confusión de este tipo).1. No se debe confundir con la relación del polímero alcohol polivinílico . Estabilidad. Los catéteres y las bolsas para sangre y hemoderivados están fabricadas con PVC. PVA. 1.4 g/cm 3 ). el PVC puede transformarse en un material rígido o flexible. de acuerdo al estado de las instalaciones se espera una prolongada duración de las mismas.5 Poliacetato De Vinilo El poliacetato de vinilo. El acetato de polivinilo es un componente de un tipo ampliamente usado de adhesivo. plastificantes y otros. Versatilidad. Es estable e inerte. Se emplea extensivamente donde la higiene es una prioridad. resistencia mecánica y al impacto. cola de carpintero. que se lo denomina. Los productos de PVC pueden durar hasta más de sesenta años como se comprueba en aplicaciones tales como tuberías para conducción de agua potable y sanitarios. a que se refiere indistintamente como cola para madera. se inician por lo 17 . Proceso de fabricación En la industria de los adhesivos se obtiene el poliacetato de vinilo por los métodos convencionales de polimerización por adición o por emulsión. pero ahora está compuesta principalmente por la adición oxidativa catalizado con paladio de ácido acético al etileno. El acetato de polivinilo fue descubierto en Alemania en 1912 por Fritz Klatte. fue a escala industrial producido por primera vez por la adición de ácido acético al acetileno con una sal mercurio (I). o fotoquímicamente por reacción con un radical libre iniciador o por reacción con un catalizador iónico. Estructura química y síntesis La estructura química del polímero se compone sucesiones de grupos vinilacetato: El acetato de polivinilo es preparado por polimerización vinílica por radicales libres del monómero acetato de vinilo. La polimerización de adición industrial para los adhesivos. El monómero de acetato de vinilo.o cola vinílica. Para iniciar la polimerización es común activar la doble ligadura del vinilo ya sea termicamente. de esta manera. se centró principalmente en el Lejano Oriente. Los principales fabricantes de neumáticos y algunos empresas petroquímicas comenzaron a construir plantas de polibutadieno en todos los continentes. plásticidad y características adhesivas del producto resultante.1. Son comonómeros comercialmente importantes el cloruro de vinilo. otros países poderosos como Alemania y los Estados Unidos decidieron desarrollar el SBR como alternativa al caucho natural.6 polibutadieno El butadieno fue polimerizado por primera vez en 1910 por el químico ruso Sergei Vasilievich Lebedev. acrílico. que no se copolimeriza con el acetato de vinilo.2. Un monómero que no se combina sólo con el acetato de vinilo puede combinarse con el uso de un tercer monómero que se copolimeriza con ambos (terpolimerización). la Unión Soviética se convirtió en el primer país en lograr una producción industrial sustancial del material a finales de la década del 30. cloruro de vinilideno. Simultáneamente la ligadura de vinilo es activada ya que ahora ella tiene un electrón sin unir en el otro átomo de carbono. por medio de un radical libre obtenido de la descomposición de agentes oxidantes tales como el peróxido de benceno. que llevaron al desarrollo de una versión mejorada del polibutadieno. viscosidad. Otros nombres recomendados por IUPAC son: poli (buta-1. metacrílico e itacónico y sus ésteres. el auge duró hasta que la crisis del petróleo de 1973. El vinil acetato monómero puede ser copolimerizado o terpolimerizado con otros compuestos no saturados y. dibutilo y otros maleatos y fumaratos de dialquilo. Desde entonces. La injerción puede usarse con monómeros como el estireno.3dieno) y poli (but-1-eno-1 . obtener sustancias poliméricas con diferencias en sus propiedades físicas tales como los sólidos suspendidos. la tasa de crecimiento de la producción ha sido más modesta. Estructura química y síntesis La estructura química simplificada del polibutadieno es la siguiente 18 . pirrolidona y etileno de vinilo.4-diilo). 1. Debido a sus descubrimientos. A mediados de la década del 50 se avanzó considerablemente en el campo de los catalizadores. Al mismo tiempo. El acetato de vinilo puede ser copolimerizado con varios monómeros de vinilo. Es así como se inicia una reacción en cadena de radicales libres. los ácidos crotónicos.general. La unidad repetitiva de arriba se denomina "cis-1 .El polibutadieno se obtiene a partir del 1. Por ejemplo.3-butadieno es un dieno. La segunda unidad repetitiva se llama "trans-1. un monómero que presenta dos dobles enlaces carbono-carbono en posición 1 y 3. Por lo que el butadieno. el polibutadieno llamado "alto cis" tiene una alta elasticidad y es muy popular. puede constituir tres unidades repetitivas diferentes en una cadena polimérica.4" porque los átomos de carbono del doble enlace carbono-carbono están unidos a la cadena 19 . dando lugar a tres isómeros llamados cis. Las propiedades del polibutadieno son diferentes dependiendo de la proporción de estos isómeros. trans y vinilo. El 1. Los monómeros dieno pueden unirse entre sí de varias maneras.4" porque los átomos de carbono del doble enlace carbono-carbono se encuentran unidos a la cadena principal del mismo lado del doble enlace.3-butadieno. es decir. y porque el monómero está unido a la cadena a través de los átomos de carbono 1 y 4. mientras que el llamado "alto trans" es un plástico cristalino sin ninguna aplicación útil. 2. y una vez más.8 poli-cis-isopreno El almidón es un polímero. El isopreno es un líquido volátil. que contienen la información genética codificadora que hace que cada individuo sea único. El algodón está hecho de celulosa.principal a lados opuestos del doble enlace.3-butadieno. el 2-metil-1. que también es un polímero de la glucosa. y la madera está compuesta en gran proporción de celulosa. es un polímero elástico y semisólido. Entre los polímeros naturales más importante están los ácidos nucleícos. es el poli-cis-isopreno. 1. La lana y la seda son dos de las miles de proteínas que existen en la naturaleza. o sea el doble enlace carbono-carbono. Las proteínas son polímeros donde el monómero son los aminoácidos.1. y posee la siguiente estructura donde el monómero es el isopreno. Se llama "vinilo lateral" porque en lugar de ser parte de la cadena principal. 20 .2" porque el monómero está unido a la cadena por medio de los átomos de carbono 1 y 2. donde el monómero es la glucosa. Los seres vivos no podrían existir sin polímeros: toda planta y animal requiere de ellos. Caucho natural El caucho natural. La tercera unidad repetitiva se llama "1. el monómero está unido a la cadena por medio de los átomos de carbono 1 y 4. cuelga fuera de la cadena como grupo lateral. el grupo vinilo. que se extrae del árbol Hevea brasiliensises. Estas figuras muestran la fórmula estructural. tal como lo es la celulosa en las plantas. Todas las proteínas contienen los elementos carbono. hidrógeno. En la fórmula estructural destacan las cadenas laterales de hidrocarburos. una cadena lateral básica y una cadena lateral ácida. En solución acuosa. de cerca de 20 aminoácidos diferentes. El grupo amino (-NH2) está unido a un carbono que es vecino del grupo carboxilo (-COOH). El modelo es de un segmento de una molécula de proteína. 21 . además de otra cadena lateral que contiene azufre. Las proteínas son copolímeros (polímero que contiene dos o más monómeros distintos ).Proteínas Las proteínas funcionan como material estructural en los animales. Los aminoácidos tienen dos grupos funcionales. oxígeno y nitrógeno. y casi todas ellas contienen azufre. el ión hidrógeno del ácido carboxílico es transferido al grupo básico que es el amino: el producto resultante es una molécula polar. Los aminoácidos tienen un grupo ácido y uno básico. el producto es un dipéptido. llamados comercialmente Teflon-PFA y Teflon-FEP respectivamente. Politetrafluorieno El politetrafluoroetileno (PTFE) (más conocido por el nombre comercial Teflon. El enlace amida (-CONH-) entre un aminoácido y otro aminoácido se denomina enlace peptídico. la multinacional comercializa este y otros cuatro polímeros de semejante estructura molecular y propiedades. La fórmula del polímero se muestra en la figura. que es una marca comercial registrada propiedad de DuPont .9. La fórmula química del monómero . Cuando se unen dos aminoácidos. ofreciendo una mayor facilidad de manipulación en su aplicación 22 . 1.2. Tanto el PFA como el FEP comparten las propiedades características del PTFE. Bajo el nombre de Teflon. es CF2=CF2. anglicismo incorporado al castellano comoTeflón 1 ) es un polímero similar al polietileno .1. En la siguiente figura se muestra la fórmula del PFA (perfluoroalcóxido): Fórmula del PFA (perfluoroalcóxido). tetrafluoroeteno.Las proteínas son poliamidas. Entre ellos están la resina PFA (perfluoroalcóxido) y el copolímero FEP (propileno etileno flurionado). en el que los átomos de hidrógeno han sido sustituidos por átomos de flúor . Se puede observar que sigue existiendo un grupo amino reactivo a la izquierda y un grupo carboxilo a la derecha. 23 . el PVOH no es preparado por la polimerización del correspondiente monómero. manteniendo además sus cualidades en ambientes húmedos. o PVal). PVA.15 K) hasta 270 °C (543. La propiedad principal de este material es que es prácticamente inerte. Su cualidad más conocida es la antiadherencia. es un polímero sintético soluble en agua. El PVOH se prepara por alcohólisis (se emplean también los términos menos exactos hidrólisis y saponificación) parcial o total de acetato de polivinilo para eliminar los grupos acetato. de fórmula química general (C2H4O)n. no se altera por la acción de la luz y es capaz de soportar temperaturas desde –270 °C (3. un popular pegamento de madera.2.10 polialcohol vinílico El alcohol de polivinilo (PVOH.1. también llamado polietenol o poli (alcohol vinílico). Estructura química y síntesis La estructura química abreviada del alcohol de polivinilo es la siguiente: A diferencia de muchos polímeros vinílicos. el acetaldehído. 1.15 K). Tiene un muy bajo coeficiente de rozamiento y gran impermeabilidad.industrial. El monómero. no reacciona con otras sustancias químicas excepto en situaciones muy especiales. Esto se debe básicamente a la protección de los átomos de flúor sobre la cadena carbonada. existe casi exclusivamente en la forma tautoméricas. Es también un gran aislante eléctrico y sumamente flexible. alcohol vinílico. No debe confundirse con acetato de polivinilo. Dado que el alcohol vinílico es inestable con respecto a la isomerización a acetaldehído su polímero debe prepararse por métodos indirectos. 1. El polímero acrilato más simple es el poliácido acrílico. cuando el químico alemán W. Es durante la Segunda Guerra mundial que este plástico fue producido a escala industrial. La hidrólisis alcalina es mucho más rápida.Para efectuar la alcohólisis puede utilizarse etanol o metanol. Se trata de una reacción no deseable. Es un copolímero al azar. Se puede controlar esta reacción de modo que queden grupos acetato en el polímero. con un ácido o una base como catalizador. cuyo monómero es: 24 . ya que tiene la ventaja de que no se astilla. La hidrólisis ácida es más probable que produzca algunos enlaces en la cadena por medio de un mecanismo que implica la pérdida de una molécula de agua de dos grupos hidroxilos adyacentes. Bauer desarrolla un nuevo material plástico transparente capaz de sustituir al vidrio. Lo que se obtiene entonces.2. es un copolímero de poli (alcohol vinílico) y de poli (vinil acetato) llamado poli (alcohol vinílico-covinil acetato). La alcohólisis se lleva a cabo usualmente disolviendo el poli (acetato de vinilo) en el alcohol.11 polimetacrilato de metilo El polimetacrilato de metilo aparece en 1928.1. El ácido acrílico se utiliza como materia prima en la producción de ésteres acrílicos y como monómero para ácidos y sales poliacrílicos. El poli(alcohol de vinilo) precipita de la disolución. parecido al poli (alcohol vinílico) excepto que cada tanto tiene unidades repetitivas de vinil acetato. Estructura química El polimetacrilato de metilo procede del ácido acrílico y de su polimerización. añadiendo el catalizador y calentando. al acrilato de metilo y al metacrilato de metilo. 25 . El ácido acrílico da lugar. entre otros ésteres. formado por polimerización vinílica de radicales libres a partir del monómero metil metacrilato. de metilo se polimerizan polimetacrilato de metilo El Polimetacrilato de metilo (PMMA) o plexiglás es un polímero vinílico.El poliácido acrílico absorbe enormes cantidades de agua (varias veces su propio peso). Entre otros usos se utiliza como material absorbente en los pañales infantiles. El acrilato de metilo y el metacrilato produciendo poliacrilato de metilo y respectivamente. ºC.2. resistente.h. buena resistencia al envejecimiento y a la intemperie. Su resistencia a la rotura es siete veces superior a la del cristal a igualdad de espesores.Propiedades Es un material acrílico. por ejemplo. La transparencia de este plástico está comprendida entre el 85 y el 92%. por lo que deja pasar casi todos los rayos UV y su poder de difusión es casi nulo. El metacrilato es fácil de rallar con cualquier instrumento. para hacer suéteres y para 26 . de excelentes propiedades ópticas con alto índice de refracción.ºC mientras que el del vidrio es de 0. que junto al tipo de estructura requerida hacen que las construcciones con este material sean de costos elevados.19 Kg/m 3 presenta buena resistencia mecánica y estabilidad. con lo que habrá que considerar este aspecto como factor negativo.16 KCal/m. por lo que resulta más resistente a los golpes. lo cuál es importante para aquellas zonas con riesgo de nevadas. Su duración es mayor que la del poliéster.12 poliacrilonitrilo El poliacrilonitrilo (PAN) es un polímero utilizado en la fabricación de fibras sintéticas.h. lo que impide en el caso de los invernaderos su enfriamiento nocturno .64 KCal/m. 1.1. Es un material ligero con una densidad de 1. que procede del ácido acrílico y de la polimerización de éste último. Tiene una gran opacidad a las radiaciones nocturnas del suelo. se utiliza. El polimetacrilato de metilo es un plástico (Termoplástico) duro. En horticultura esto significa reducción de gastos por rotura y menores costes de mantenimiento en invernaderos. El coeficiente de conductividad térmica del polimetacrilato de metilo es 0. transparente. En cuánto a sus inconvenientes el principal de ellos es su elevado costo. A pesar de su ligereza puede soportar una sobrecarga de 70 Kg/m 2 . La fibra sintética industrial fue una de las primeras opciones investigadas. los que pueden también polimerizar. o acrilonitrilo y metacrilato de metilo. como carpas y otros. Está hecho por medio de la polimerización de estireno y acrilonitrilo en presencia de polibutadieno. El poliacrilonitrilo es un polímero vinílico. Posteriormente. por medio de una polimerización vinílica por radicales libres. La investigación continuó con los esfuerzos de Edward Frankland (1825-1899). Schneider. Duppon. se utilizan como fibras para hacer tejidos. Generalmente son copolímeros de acrilonitrilo y acrilato de metilo. En 1843 Ferdinand Redtenbacher (1809-1895) investigó sobre el óxido de acrinoleína con un óxido de plata acuoso y ácido acrílico isolatado. Estos copolímeros son retardantes de las llamas y las fibras hechas de ellos se llaman «fibras modacrílicas». Se hace a partir del monómero acrilonitrilo. Friedrich Beilstein (1838-1883) produjo ácido acrílico mediante la destilación de ácidos hidroacrílicos en 1862. la fibra de carbono en hornos de alta temperatura en ausencia de oxígeno. Si la etiqueta de cierta prenda de vestir dice "acrílico". El polibutadieno tiene enlaces dobles carbono-carbono en su estructura. Pero el ABS es más complicado. entonces es porque la prenda está hecha con algún copolímero de poliacrilonitrilo. el abastecimiento del caucho natural se incrementó y esto hizo que el caucho sintético fuera menos ventajoso. Richard Erlenmeyer (1825-1909). o también productos para ser expuestos a la intemperie. Durante la Primera Guerra Mundial. También se sintetizan copolímeros a partir de acrilonitrilo y cloruro de vinilo.fabricar telas para carpas. el acrilonitrilo fue propuesto para sustitutir en la manufactura del caucho sintético. Los desarrollos en las fibras de acrilonitrilo fueron lentos hasta que se descubrieron los solventes apropiados. Con la restauración del comercio después de la Guerra. El poliacrilonitrilo se utiliza frecuentemente para hacer otro compuesto del tipo polimérico. conteniendo cadenas de 27 . lo que permitió a las fibras ser formadas por hilado en seco o mojado. se utilizan como plásticos. Pero los copolímeros que contienen principalmente poliacrilonitrilo. Carpary y Tollens y quien compensó los esfuerzos fue el químico francés Charles Maureu (18031929) que descubrió el acrilonitrilo en 1893. Así que se forma una cadena de polibutadieno. algunas compañías comenzaron a investigar otras aplicaciones del acrilonitrilo. como medias y suéteres. Otros copolímeros son el estireno acrilonitrilo (SAN) y el acrilonitrilo butadieno estireno (ABS). Él demostró que era un nitrilo del ácido acrílico. y un derivado de la familia de los acrilatos poliméricos. Engelhorn. El SAN es un simple copolímero al azar de estireno y acrilonitrilo. 2. El poliacrilonitrilo se utiliza frecuentemente para hacer otro compuesto del tipo polimérico . así que utilizan menos combustible y por lo tanto contaminan menos. o también productos para ser expuestos a la intemperie. Se hace a partir del monómero acrilonitrilo. 1. por medio de una polimerización vinílica por radicales libres. con su apariencia de caucho. hace al ABS más resistente que el poliestireno. El poliacrilonitrilo es un polímero vinílico. se utiliza. haciendo el material más fuerte. . El ABS es muy fuerte y liviano. y un derivado de la familia de los acrilatos poliméricos. El ABS es un plástico más fuerte que el poliestireno gracias a los grupos nitrilo en sus unidades de acrilonitrilo. Generalmente son copolímeros de acrilonitrilo y acrilato o acrilonitrilo y metacrilato de metilo . También el polibutadieno. Si la etiqueta de cierta prenda de vestir dice "acrílico".13 Poliacrilonitrilo El poliacrilonitrilo (PAN) es un polímero utilizado en la fabricación de fibras sintéticas . Esta fuerte atracción sostiene firmemente las cadenas de ABS. como carpas y otros.1. El empleo de plásticos como ABS hace más livianos a los autos. se utilizan como fibras para hacer tejidos . así que se atraen mutuamente. por ejemplo. 28 de metilo .SAN injertados en él. Es lo suficientemente fuerte como para ser utilizado en la fabricación de piezas para automóviles. Esto permite que las cargas opuestas de los grupos nitrilo puedan estabilizarse. Pero los copolímeros que contienen principalmente poliacrilonitrilo. la fibra de carbono en hornos de alta temperatura en ausencia de oxígeno . entonces es porque la prenda está hecha con algún copolímero de poliacrilonitrilo. Los grupos nitrilo son muy polares. para hacer suéteres y para fabricar telas para carpas . como medias y suéteres . Los cauchos de policloropreno se obtienen por polimerización en emulsión.2. pero si se utiliza para hacer otro polímero. etc. La polimerización se inicia mediante la adición de un catalizador que contiene radicales libres (persulfatos). Si la etiqueta de cierta prenda de vestir dice "acrílico". y también interviene en la fabricación de otros copolímeros. o también productos para ser expuestos a la intemperie. La polimerización por emulsión del cloropreno supone la dispersión de gotas del monómero en fase acuosa usando agentes tensoactivos adecuados (normalmente jabones de colofonia). La espuma de neopreno también se utiliza en otros aislamientos y aplicaciones para protección de los golpes en empaques. rodillera. El SAN es un simple copolímero al azar de estireno y acrilonitrilo. entonces es porque la prenda está hecha con algún copolímero de poliacrilonitrilo. El policloropreno se obtiene a partir del monómero cloropreno.). aparatos ortopédicos (muñequera. Generalmente son copolímeros de acrilonitrilo y metil acrilato. la fibra de carbono . en general. Los copolímeros que contienen principalmente poliacrilonitrilo. tiene una buena estabilidad química y mantiene la flexibilidad en un amplio rango de temperaturas. membranas elastoméricas y correas para ventiladores de autos.14 policloropreno El neopreno o policloropreno es una familia de cauchos sintéticos que se producen por polimerización del cloropreno. como medias y suéteres. 1. Se utiliza en una amplia variedad de aplicaciones. La adición de persulfatos se va regulando a lo largo del 29 . aislamiento eléctrico. Pero el ABS es más complicado. Así que terminamos con una cadena de polibutadieno. conteniendo cadenas de SAN injertados en él. tal como se ve abajo. tales como fundas para computadoras portátiles.Características del poliacrilonitrilo El poliacrilonitrilo (PAN) por si solo no presenta muchas aplicaciones. Estos copolímeros son retardantes de llama y las fibras hechas de ellos se llaman fibrasmodacrílicas. Una espuma de neopreno que contiene células de gas se utiliza como material aislante. sobre todo en trajes de neopreno. como carpas y otros. El neopreno. los que pueden también polimerizar. El polibutadieno tiene enlaces dobles carbono-carbono en su estructura. o acrilonitrilo y metil metacrilato: A veces también se hacen los copolímeros a partir de acrilonitrilo y cloruro de vinilo.1. se utilizan como fibras para hacer tejidos. Está hecho por medio de la polimerización de estireno y acrilonitrilo en presencia de polibutadieno. generalmente a pH entre 10 y 12. al unirse los monómeros se elimina una molécula sencilla. El cloropreno tiene dos enlaces dobles. En el caso del azufre. insoluble. 30 . por lo que se lo llama dieno. se añade al monómero al principio del proceso. como puede ser el agua o el amoniaco.2 macromoléculas de policondensacion Policondensación En la policondensación.2. El azufre actúa como comonómero dando lugar a un polímero de peso molecular muy elevado. Ejemplo: condensación entre moléculas de glicol (etano-diol) para formar poli etilenglicol. 1. parcialmente entrecruzado. El policloropreno tiene características similares a las de otros polímeros dieno. Durante la elaboración del policloropreno se puede modificar el peso molecular del polímero mediante la adición de azufre o mercaptanos. antes incluso de ser emulsionado.proceso de forma que la conversión del monómero muestre una variación lineal en función del tiempo. como el poliisopreno y el poli butadieno. 2. Las poliamidas se pueden encontrar en la naturaleza. como la lana o la seda .La poli condensación se produce entre monómeros con cadenas saturadas y que contienen por lo menos dos grupos activos. 1. como el nylon. Teijinconex. rigidez y tenacidad mediaselevadas. como el nailon o el Kevlar . uno en cada extremo (bifuncionales). dureza. obteniéndose en este caso macromoléculas en forma de red tridimensional. Clasificación Las poliamidas se clasifican de acuerdo con la composición de la cadena principal: Familia de poliamidas Poliamidas alifáticas Cadena principal Ejemplos de poliamidas Ejemplos de marcas comerciales Hidrocarburo Nailon 6 o PA 6 y alifático nailon 6-6 o PA 66 Hidrocarburo PA 6T = semi- Hexametilendiamina aromático + ácido tereftálico Aramidas = aromatic Hidrocarburo Parafenilendiamina + Kevlar y Nomex de polyamides aromático ácido tereftálico DuPont. Politereftlamidas Nailon de DuPont Amodel de Solvay Twaron y Technora de Teijin. Entonces se obtienen macromoléculas en forma de fibras.2.1 poliamidas Una poliamida es un tipo de polímero que contiene enlaces de tipo amida . 31 . Kermel de Kermel Propiedades Generales De Las Poliamidas Una resistencia mecánica. y también ser sintéticas. Los monómeros también pueden tener tres grupos activos (trifuncionales). Una elevada capacidad de amortiguación mecánica. como las que se encuentran en las resinas sintéticas. En la mayoría de los casos. nylon 6. La primera patente se solicitó en 1931 y fue publicada en 1936. Buena resistencia a la fatiga. El nylon fue la primera fibra producida enteramente de polímero sintético y se caracterizó por primera vez en 1899. reducida estabilidad dimensional. Obtención El nylon 6.6 se obtiene de mezclar ácido adípico y hexametilendiamina. pero en este blog hablaremos específicamente sobre el nylon 6. observó que se condensaron para dar un polímero con estructura similar a la seda. En 1929. Excelente resistencia al desgaste. Historia En los años 30. Existen varios tipos de nylon. un químico de Du Pont. Es una fibra manufacturada la cual está formada por repetición de unidades con uniones amida entre ellas.6 y nylon 11. llamado Wallace Hume Carothers. Buenas propiedades de deslizamiento. Nylon El nylon es un polímero sintético que pertenece al grupo de las poliamidas. Esta primera fibra completamente sintética fue llamada nylon (nylon 6. investigaba las moléculas que contenían grupos amino y grupos carboxilo. este estudio fue renovado por Carothers en la Compañía Du Pont de Neumors. 32 .6). con la esperanza de descubrir un método para condensarlos de tal forma que diera lugar a moléculas con grandes anillos. En la mayoría de los casos. Cuando Carothers mezcló ácido adípico y la Hexametilendiamina. En lugar de esto halló que se condensaban formando moléculas de cadena larga. elevada absorción de humedad. El Nylon fundido se moldea a su forma sólida o se extrude a través de un hilador para obtener una fibra. tiene lugar una reacción de transferencia de protones que da lugar a un sólido blanco denominado sal de Nylon.6 Cuando se mezclan estos dos reactivos. se elimina agua en forma gaseosa y se obtiene Nylon fundido. Cuando ésta se calienta a 250ºC. 33 .Ácido adípico Hexametilendiamina Nylon 6. si no está mezclado.2. de ahí su nombre. Es la fibra sintética más utilizada. Esta fibra se fabrica a partir de productos químicos derivados del petróleo o del gas natural y requiere la utilización de recursos no renovables y de grandes cantidades de agua. las naciones del mundo se han esforzado por desarrollar aplicaciones más provechosas para los poliésteres.2. Dos de éstos empiezan con la sal de nylon 6. Sin embargo.Se usan 3 procesos para producir el nylon 6. También puede fabricarse a partir de botellas de plástico recicladas. El poliéster fue introducido en Estados Unidos con el nombre de Dralón. es una fibra resistente e inarrugable desarrollada en 1941. para el proceso de enfriamiento. Los productos como éstos. Obtencion del poliester Los poliésteres son los polímeros. se llaman compósitos . suavizar el tacto y conseguir que el tejido se seque más rápidamente. la combinación de ácido adípico y hexametilenediamina en agua. Una familia especial de poliésteres son los policarbonatos . los poliésteres pueden ser tanto plásticos como fibras . como las botellas plásticas irrompibles. el proceso de polimerización de fase sólida. Como se puede apreciar. 1.6. se puede fundir y reciclar.6. estos son procesos de polimerización continuos. a temperatura tal que nunca alcance el punto de fusión del polímero. Pero desde entonces. y muy a menudo se encuentra mezclada con otras fibras para reducir las arrugas. 34 . en los años '70 para confeccionar la ropa que se usaba en las confiterías bailables. y continúa aumentando el peso molecular del polímero en un gas inerte calentado.2 Poliésteres El poliéster. en forma de fibras . El tercero. el poliéster se puede considerar un tejido químico respetuoso con el entorno. hechos de dos clases de materia prima. Otro lugar en donde usted encuentra poliéster es en los globos. Los poliésteres tienen cadenas hidrocarbonadas que contienen uniones éster. comienza con pellets de bajo peso molecular normalmente hechos vía autoclave. decimos que el polímero es cristalino. y esos son el polietileno.Los grupos éster en la cadena de poliéster son polares. y las aramidas como el Kevlar y e Nomex. Cristalinidad de los polímeros. Las cargas positivas y negativas de los diversos grupos éster se atraen mutuamente.2. Dependiendo del poliol e isocianato empleado. De hecho. Estas son las familias o segmentos de productos que utilizamos también para su control en la Industria del Poliuretano. pero los poliuretanos son mucho más que espumas. muy pocos polímeros logran hacerlo. Los polímeros se encuentran dispuestos de modo perfectamente ordenado. recubrimientos y adhesivos. elastómeros. decimos que el polímero es amorfo. se obtendrá una gran variedad de productos que son clasificados conforme a su estructura física en flexibles convencionales o “slab”. no existe un ordenamiento y las cadenas poliméricas forman una masa completamente enredada. 1. los poliuretanos componen una de las familias de polímeros más versátiles que existen.3 Poliuretanos El poliuretano es un plástico obtenido por la reacción de poliol e isocianato en la presencia de catalizadores y aditivos. En otras ocasiones. La mayoría de los polímeros se extienden sólo una corta distancia para luego plegarse sobre sí mismos. Existe a su vez una clasificación para los elastómeros.2. Cuando ésto sucede. rígidos. Los polímeros cristalinos se encuentran prolijamente ordenados y suelen alinearse completamente extendidos. flexibles moldeados. Pero no siempre pueden extenderse en línea recta. Esto permite que los grupos éster de cadenas vecinas se alineen entre sí en una forma cristalina y debido a ello. Los Poliuretanos son los polímeros mejor conocidos para hacer espumas. den lugar a fibras resistentes. 35 . Cuando estamos en este caso. Esta clase de cristal está relacionada con cualquier objeto en el cual las moléculas se encuentran dispuestas según un ordenamiento regular. recubrimientos y adhesivos conocida como CASE que viene de sus nombres en inglés Coatings Adhesives Sealants Elastomers. donde el átomo de oxígeno del grupo carbonilo tiene una carga negativa y el átomo de carbono del carbonilo tiene una carga positiva. filtros de aceite. piel sintética para la tapicería. quemacocos. Materias Primas Se usa el poliuretano flexible para el acojinamiento de asientos automotrices de todo tipo. telas bondeadas. Una aplicación muy interesante llena de tecnología y en la que se aplican todos los tipos de poliuretano es el automóvil en donde las espumas flexibles tipo “slab” se emplean en la tapicería de los asientos (tela bondeada). Espuma de tipo piel integral para volantes. de refrigeradores. Se utilizan en gran medida para transportar y conservar en buen estado diversos productos en transporte refrigerado. bajo alfombra. Contáctenos y permítanos conocer sus desafíos. absorbedores de impacto. encapsulado de cables (arneses). en algunos rellenos para la reducción de ruidos. adhesivos. las espumas rígidas termoformadas en los paneles de techos. Polioles puede formular poliuretanos para satisfacer sus necesidades. descansabrazos. algunas partes del motor. Las cajas le permiten un fácil manejo y reducción de costo de transporte de los materiales. Espumas de tipo CASE para perillas. etc. también se emplea el poliuretano para la elaboración de cabeceras y descansa brazos. consolas centrales. filtros de aire. película anti-astillable en vidrios.Sistemas de Poliuretano Los sistemas de Poliuretano constan de dos componentes líquidos. elementos decorativos. Espumas tipo RIM para fascias. 36 . uno de ellos es mezcla de polioles con aditivos y el otro un diisocianato. y otras partes del interior de los automóviles y camiones. bajo alfombras y rellenos. etc. en juntas en diversas partes interiores. La mayoría de estos poliuretanos son espumas para aplicaciones en diversos segmentos de la industria automotriz. cables. etc. de muebles. que al ser mezclados en forma homogénea reaccionan para formar el poliuretano. Las espumas semi-rígidas en tableros de instrumentos. respaldos y cabeceras. de fabricación de suelas y de la construcción. paneles para parte interna del cofre. pintura y sellador. La espuma flexible moldeada se emplea en asientos. etc. etc. y 37 del formaldehído al fenol para dar . Crecimiento de la cadena mediante condensaciones y adiciones alternativas a temperaturas por debajo de 100ºC. Filtros y recubrimiento de cables. volantes.2. siendo el fenol y el formaldehído las materias primas más importantes en la producción de resinas fenólicas. Determinadas condiciones de operación. También se utiliza como elastómero para la fabricación de juntas de diferentes formas y densidades. automovilística y electrodoméstica. Se usa para tableros. espumas. Se obtienen mediante la reacción de fenoles y aldehídos. tienen un gran efecto sobre el carácter de los productos obtenidos en las reacciones entre el fenol y el formaldehído. materiales de madera. lacas y adhesivos. Resinas fenólicas para polvos de moldeo (PM). Resinas fenólicas para madera y aislantes (RFMA) tienen su campo de aplicación en: lanas minerales.2. Estas tienen tres etapas diferentes: La adición inicial metilolfenoles. principalmente el pH y la temperatura. impregnaciones.En interiores también tiene gran importancia el uso de los poliuretanos ya que se utiliza para la fabricación de una gran variedad de productos diferentes. materiales de fricción. textil. fundición. filtros. que son suministradores de las industrias eléctrica.4 Resinas fenólicas Las resinas fenólicas según su campo de aplicación pueden ser clasificadas en tres grandes grupos: Resinas fenólicas técnicas (RFT) se utilizan para: abrasivos. paneles interiores techo y puertas. 1. Estructura química y síntesis Han sido realizados numerosos estudios sobre sus mecanismos de reacción en la síntesis y su reacción con otras sustancias. O. también suiza. Pierre Castan de Suiza y el estadounidense Dr.6 poli éteres El poliéter éter cetona (PEEK) es un polímero orgánico termoplástico incoloro utilizados en aplicaciones de ingeniería. 1. resistencia a la temperatura y excelente resistencia química. Greenlee fue a parar a una compañía pequeña. comercializándolas bajo el nombre de Araldite. Los primeros intentos comerciales de producción tuvieron lugar en 1927 en los Estados Unidos. las novolacas y los resoles. que se convirtió rápidamente en uno de los tres mayores fabricantes mundiales de resinas epoxi. agresividad química o alta energía radiante. que ofrece una combinación única de altas propiedades mecánicas. y entre otras: 1. 38 .Reticulación y endurecimiento de las resinas a temperaturas por encima de 100ºC. dan como resultado la obtención de dos tipos de resinas formo-fenólicas.5 Resinas epoxicas Una resina epoxi o poliepóxido es un polímero termoestable que se endurece cuando se mezcla con un agente catalizador o «endurecedor». El trabajo del suizo fue licenciado por la compañía química Ciba-Geigy. Los epoxis tienen múltiples aplicaciones. Las resinas epoxi más frecuentes son producto de una reacción entre epiclorohidrina y bisfenol A. Diferencias entre estas etapas.2. aunque a finales de los años 1990 abandonó ese negocio. El mérito de la primera síntesis de una resina basada en bisfenol-a lo comparten el Dr. El trabajo del Dr. que luego fue comprada por Shell.2.2. S. Por el conjunto de sus características distintivas es un material adecuado para aplicaciones que requieren altas prestaciones mecánicas bajo condiciones extremas de temperatura. Greenlee en 1936.2. nuclear. Entre las policetonas también encontramos las poliétercetonas (PEK). El rango de temperatura recomendables de trabajo va desde -60ºC hasta los+250ºC.Consecuentemente es empleado en todas las industrias en general. polieteretercetonacetona (PEEKK). Es altamente resistente a la degradación térmica. Ventajas del PEEK: 39 . La reacción se lleva a cabo alrededor de 300ºC en disolventes polares apróticos. Una reacción típica de obtención es la de 4.6 GPa y su resistencia a la tracción 90 a 100 MPa. química. Tanto el PEK como el PEEKK presentan temperaturas de fusión mas elevadas pero las demás propiedades son similares Síntesis El PEEK se obtiene mediante la polimerización por crecimiento en etapas por la dialquilación de sales de bisfenolato. y más aun en los sectores de alta tecnología como los de la industria aerospacial. El PEEK tiene una temperatura de transición vítrea en torno a 143ºC y se funde en torno a 343ºC (662ºF). El PEEK admite refuerzos con fibras de vidrio. como difenilsulfona. que se genera in situ mediante desprotonación con carbonato de sodio. así como también a algunos compuestos halogenados e hidrocarburos aromáticos a altas temperaturas. eléctrica y alimenticia. así como los ataques de ambos ambientes acuosos y orgánicos. Es atacado por los halógenos y ácidos fuertes de Lewis y Bronsted. Propiedades El PEEK es un termoplástico semicristalino con excelentes propiedades de resistencia mecánica y química que se conservan a temperaturas elevadas.4-difluorobenzofenona con la sal disódica de hidroquinona. lo que incrementa ciertas propiedades mecánicas. El módulo de Young es de 3. al agua y al agua salada. Fuerza excelente. Alta resistencia a la abrasión y corte con bajo coeficiente de fricción. 40 propiedades cuando expuesto químicos a en diversas . con baja permeabilidad. resistencia al creep (deformación bajo carga continua) a largo plazo y propiedades de fatiga. Mantiene sus temperaturas. Presenta una química similar a la inercia que los plásticos fluorados Alta resistencia al oxido de etileno para esterilización Alta resistencia a la esterilización mediante autoclave Alta resistencia a la esterilización por radiación gamma Alta resistencia a los hidrocarburos halogenados. Enteramente reciclable suministrando beneficios Resistente a una enorme gama de productos temperaturas altas y ambientes agresivos. refrigerantes. Su principal desventaja reside en su elevado costo. resistentes a los fluidos. aceites minerales. Muy bajo nivel de humo durante la combustión. disolventes. Baja absorción de humedad. grasas y fluidos de transmisión. rigidez. Naturalmente retardante de la llama con propiedades dieléctricas que son mantenidas aún bajo diversas frecuencias y temperaturas. Esta aprobado por la FDA para contacto con alimentos. Conclusión En conclusión queda decir que con la elaboración de este trabajo se pudo observar que la química macromolecular es una ciencia muy importante para la química. las propiedades y las aplicaciones de las moléculas que tienen una masa molecular elevada. llamadas macromoléculas . ya que es la encargada de estudiar la preparación. la caracterización. formadas por un gran número de átomos . Este trabajo sirve como una herramienta para comprender mejor los temas aquí mencionados llevando a cabo dicha investigación ya que son temas muy complicados pero no difíciles de entender con ayuda del docente. 41 . tanto las sintéticas como las naturales. la caracterización. INTRODUCCION A LA QUIMICA MACROMOLECULAR porrua.... Página 346 y 529. PHYSICAL CHEMISTRY.. (6ª Edición en inglés) P. pp 680-682. en castellano) Ira N. tanto las sintéticas como las naturales. Páginas 1366-1367. formadas por un gran número de átomos .a.En conclusión queda decir que con la elaboración de este trabajo se pudo observar que la química macromolecular es una ciencia muy importante para la química. Alhambra. Este trabajo sirve como una herramienta para comprender mejor los temas aquí mencionados llevando a cabo dicha investigación ya que son temas muy complicados pero no difíciles de entender con ayuda del docente. PHYSICAL CHEMISTRY OF MACROMOLECULES. llamadas macromoléculas . Charles Tanford (1961) Wiley and Sons.mx/libro/GEN.W. Bibliografía FISICOQUÍMICA (4ª Edición McGraw-Hill. Levine (1996) QUÍMICA FÍSICA Díaz Peña y Roig./9788423962303 Química II Macromoléculas Sintéticas y Naturales charliboss. Atkins (1998) Oxford University Press. Páginas 145-150.blogspot 42 . ya que es la encargada de estudiar la preparación. las propiedades y las aplicaciones de las moléculas que tienen una masa molecular elevada...quimica-macromolecular/.