Propiedades y Aplicaciones de los Polímeros

Los polímeros son materiales versátiles con una amplia gama de propiedades y aplicaciones. Se derivan principalmente del petróleo, y aproximadamente el 4% de la producción mundial de petróleo se destina a la fabricación de plásticos.

Los polímeros sintéticos son esenciales para la producción de plásticos, que son materiales poliméricos orgánicos compuestos por moléculas gigantes que pueden deformarse y moldearse en diversas formas mediante extrusión, moldeo o hilado. Las resinas en forma de bolitas, polvo o disolución se utilizan como materias primas para fabricar plásticos terminados.

Polimerización

La polimerización es el proceso químico mediante el cual se sintetizan los polímeros a partir de sus monómeros. Existen varios métodos para unir moléculas pequeñas y formar moléculas más grandes, y su clasificación se basa en el mecanismo de unión o en las condiciones experimentales de la reacción.

Clasificación de Polímeros por Mecanismo de Polimerización

• Polimerización por Adición:
  • Adición de moléculas pequeñas del mismo tipo por apertura del doble enlace sin eliminación de ninguna parte de la molécula (polimerización de tipo vinilo).
  • Adición de pequeñas moléculas del mismo tipo por apertura de un anillo sin eliminación de ninguna parte de la molécula (polimerización tipo epóxido).
  • Adición de pequeñas moléculas del mismo tipo por apertura de un doble enlace con eliminación de una parte de la molécula (polimerización alifática del tipo diazo).
  • Adición de pequeñas moléculas unas a otras por ruptura del anillo con eliminación de una parte de la molécula (polimerización del tipo α-aminocarboxianhidro).
  • Adición de birradicales formados por deshidrogenación (polimerización tipo p-xileno).
• Polimerización por Condensación:
  • Formación de poliésteres, poliamidas, poliéteres, polianhidros, etc., por eliminación de agua o alcoholes, con moléculas bifuncionales, como ácidos o glicoles, diaminas, diésteres entre otros (polimerización del tipo poliésteres y poliamidas).
  • Formación de polihidrocarburos, por eliminación de halógenos o haluros de hidrógeno, con ayuda de catalizadores metálicos o de haluros metálicos (policondensación del tipo de Friedel-Crafts y Ullmann).
  • Formación de polisulfuros o poli-polisulfuros, por eliminación de cloruro de sodio, con haluros bifuncionales de alquilo o arilo y sulfuros alcalinos o polisulfuros alcalinos o por oxidación de dimercaptanos (policondensación del tipo Thiokol).

Clasificación de Polímeros por Condiciones Experimentales

• Polimerización en Suspensión: El peróxido es soluble en el monómero y la polimerización se realiza en agua. El monómero y el polímero son insolubles en agua, formando una suspensión. Se añade alcohol polivinílico para evitar la aglomeración del polímero.
• Polimerización en Emulsión: La reacción también se realiza en agua, pero se utiliza un emulsificante en lugar de un agente de suspensión. El emulsificante puede ser un detergente o un jabón.
• Polimerización en Masa: Los únicos ingredientes son el monómero y el peróxido. El polímero obtenido es similar al de la suspensión, pero más puro y con ventajas en la adsorción de aditivos.

Clasificación de Polímeros por Composición Química

• Polímeros Orgánicos: Poseen átomos de carbono en la cadena principal.
• Polímeros Orgánicos Vinílicos: La cadena principal de sus moléculas está formada exclusivamente por átomos de carbono.
  • Poliolefinas: Formados por la polimerización de olefinas (por ejemplo, polietileno y polipropileno).
  • Polímeros Estirénicos: Incluyen estireno entre sus monómeros (por ejemplo, poliestireno y caucho estireno-butadieno).
  • Polímeros Vinílicos: