Fundamentos de Polímeros: Estructura, Tipos y Propiedades Clave

Introducción a los Polímeros

Los polímeros son macromoléculas. Ejemplos comunes incluyen: envases de plástico, ácidos nucleicos, proteínas, clara de huevo, celulosa y caucho natural.

Los polímeros están constituidos por monómeros, unidos mediante una reacción de polimerización. Esto significa que el monómero debe ser bifuncional, es decir, debe tener al menos dos grupos reactivos para crear la polimolécula.

Clasificación de Polímeros

Por Origen

• Naturales: Proteínas, polisacáridos, ácidos nucleicos.
• Sintéticos: Macromoléculas elaboradas por procesos químicos.

Por Estructura

• Lineal: Dos puntos de ataque, unidireccional, moldeables.
• Ramificada: Dos o más puntos de ataque en diferentes sentidos, rígido, frágil.

Por Composición de la Cadena

• Homopolímero
• Copolímero

Propiedades de los Polímeros

Propiedades Mecánicas

• Resistencia: Permite a los polímeros soportar presión ejercida sin modificar su estructura, es decir, son resistentes a la compresión y al estiramiento. Ej: Policarbonato (terraza).

• Dureza: Polímeros con oposición a romperse, pueden ser flexibles o rígidos. Ej: Polietileno (bidones de plástico).

• Elongación: Polímeros que cambian su forma al aplicar una tensión, es decir, son capaces de estirarse sin romperse.

  Ej: Polibutadieno (pelota de golf). Los elastómeros son capaces de estirarse 1000 veces su tamaño.

Propiedades Físicas

• Fibra: Hebras ordenadas en una dirección, formadas por hilos muy resistentes, cadenas poliméricas muy intensas, con elasticidad y baja extensibilidad. Ej: Chaleco antibalas, poliamida, poliéster (permite elaborar tejidos cuyas dimensiones se mantienen estables).

• Elastómeros: Polímeros con cadena de orientación irregular, que al estirarse se extienden en el sentido de la fuerza. Poseen fuerza intermolecular débil para mantener la orientación de la fuerza y vuelven a la forma original. Ej: Neumáticos con caucho.

• Plástico: Polímeros con propiedad intermedia entre fibra y elastómero. Por ende, no presentan un punto de fusión fijo, lo que les permite ser moldeados, y poseen elasticidad y flexibilidad.

Propiedades según Comportamiento al Calor

• Termoplástico: Polímeros cuyas cadenas (lineales o ramificadas) NO están unidas por enlaces fuertes. Las fuerzas intermoleculares se debilitan al aumentar la temperatura; en cambio, a temperatura ambiente son rígidos. Por eso son moldeables a la temperatura.

• Termoestable: Cadenas interconectadas por ramificaciones (enlaces cruzados), siendo el calor responsable de que las moléculas no se desplacen, lo que les da una forma permanente a estos polímeros. Son rígidos, frágiles y con resistencia al calor. Ej: Melamina (plato), Baquelita (mango de sartén), Policloruro de Vinilo (PVC).