Efectos de la Estructura Molecular en la Procesabilidad de Polímeros

Configuración y Conformación de Polímeros

Configuración: Ordenación fijada por los enlaces químicos de la molécula del polímero que no puede ser alterada a menos que se rompan dichos enlaces. (Agrupación de los átomos en la cadena).

Conformación: Formación de un polímero por la rotación alrededor de los enlaces simples de carbono para formar distintas ordenaciones sin romper dichos enlaces. (Agrupación de cadenas).

Importancia del Peso Molecular en la Procesabilidad

Para mejorar la procesabilidad de un polímero, ¿por qué nos interesaría disminuir su peso molecular? A mayor longitud de la cadena polimérica, aumenta la viscosidad y, por tanto, la procesabilidad del polímero es menor. Un polímero de menor peso molecular, cuya cadena es más corta, sería, por tanto, más procesable.

Efecto del Entrecruzamiento en la Movilidad de las Cadenas

Explicar el efecto del entrecruzamiento en la movilidad de las cadenas y la elasticidad de un elastómero:

• A mayor grado de entrecruzamiento, hay mayor número de enlaces.
• Aumenta el punto de fusión, lo que es un inconveniente para la movilidad y flexibilidad de las cadenas.

La flexibilidad o rigidez de un polímero está determinada por la movilidad de la cadena, es decir, cuanto más puedan moverse, más flexible será el polímero. Por esto, a mayor grado de entrecruzamiento, menor movilidad; por eso los termoplásticos son duros y frágiles, y los elastómeros son elásticos y resilientes.

Comparación entre Elastómeros y Termoplásticos

Los elastómeros, al tener bajo grado de entrecruzamiento, son capaces de, al estirarse, volver a su forma inicial, a diferencia de los termoplásticos, que se pueden estirar pero no vuelven a su forma inicial, y también de los termoestables (termofijos), que, debido a su alto grado de entrecruzamiento, no permiten ser estirados.

La flexibilidad de las cadenas va ligada con la capacidad de movimiento que tengan. Una cadena que facilita su movimiento, es decir, que tiene mayor flexibilidad, tendrá una baja temperatura de transición vítrea. Por el contrario, una cadena de poca flexibilidad tendrá una mayor temperatura de transición vítrea.

Consideraciones para Neumáticos en Climas Fríos

- Durante los meses de invierno, la temperatura en algunas zonas de Alaska alcanza -55ºC.

De los siguientes elastómeros: isopreno natural, estireno-butadieno, cloropreno y polisiloxano, razonemos cuál de ellos sería más adecuado para los neumáticos de los automóviles. Los polímeros que deben ser aptos para este tipo de aplicación deben tener una temperatura de transición vítrea baja, ya que, por debajo de ella, el material se vuelve duro y frágil. En este caso, hablamos de neumáticos; no podemos permitirnos que sean frágiles. El isopreno natural, estireno-butadieno y polisiloxano son los adecuados para ese rango de temperaturas.