Propiedades, tipos y aplicaciones de los polímeros: termoplásticos, termoestables y elastómeros

Plásticos

Plásticos: materiales orgánicos, constituidos por polímeros (polietileno, poliestireno). Los polímeros se forman por la polimerización de un monómero y presentan, entre otras, las siguientes características:

• Bajo costo
• Alta relación resistencia/densidad
• Elevada resistencia química
• Poca conductividad calorífica
• Baja temperatura de fusión

Polimerización

El número de monómeros que se repiten en un polímero se denomina grado de polimerización. Existen dos tipos principales de polimerización:

• Poliadición: suma de unidades de un mismo monómero.
• Policondensación: se produce una reacción que une un monómero a una cadena de ellos, generalmente liberando una pequeña molécula durante el proceso.

Fuerzas de enlace entre polímeros

Hay dos tipos de fuerzas que intervienen en la estructura de los polímeros:

• Intramoleculares: unen los átomos constituyentes de la molécula.
• Intermoleculares: mantienen unidas las moléculas entre sí.

Tipos de polímeros

Los polímeros se pueden clasificar, según su comportamiento y estructura, en:

Termoplásticos

Son polímeros lineales; las moléculas crecen primordialmente en una dirección. Son reciclables y adecuados para moldeo.

Termoestables

Presentan enlaces covalentes cruzados entre cadenas; para su formación el monómero ha de poseer, en muchos casos, tres o más grupos funcionales. No son reciclables y suelen ser insolubles (ejemplo: baquelita).

Elastómeros

Polímeros formados por largas moléculas unidas por enlaces que permiten gran elasticidad.

Polímeros termoplásticos

Poliolefinas

Polietileno

Inerte frente a muchos agentes químicos, excelente combinación de propiedades mecánicas y eléctricas, apto para uso industrial. Se presenta en dos clases:

• Baja densidad (LDPE): punto de fusión bajo, usado en bolsas.
• Alta densidad (HDPE): mayor densidad, mayor resistencia mecánica y punto de fusión.

Polipropileno

Rígido y con mayor punto de fusión que el polietileno; es frágil a baja temperatura, incoloro, resistente a la tracción, con buenas propiedades elásticas y buen aislante eléctrico.

Polímeros acrílicos y afines

Cloruro de polivinilo (PVC)

Vítreo a temperatura ambiente, resistente y rígido, difícil de trabajar, inestable a la luz y resistente a los ácidos.

Poliestireno

Alta fluidez cuando está fundido, amorfo, resistente, rígido y frágil; poco resistente al calor. Si se le añade goma se obtiene poliestireno de alto impacto.

Resina ABS

Derivado del estireno; es más tenaz y más resistente al calor (usos: cascos, maletas).

Fibras orgánicas

Poliamidas

Gran elasticidad y alta resistencia a la tracción; suelen ser cristalinas.

Poliésteres

Se usan como fibras textiles y como material sustituto de algunas aleaciones férricas.

Derivados de la celulosa

Se utilizan en forma de láminas finas, transparentes y flexibles.

Especiales

Policarbonatos

Materiales cristalinos usados en carcasas y aplicaciones que requieren transparencia y resistencia.

Poliacetales

Punto de fusión alto y buenas propiedades mecánicas; alta resistencia a la corrosión.

Fluoroplásticos

El más importante es el teflón: resistente a ácidos, con buenas propiedades eléctricas, resistente a la abrasión, soporta altas temperaturas y es un buen aislante.

Polímeros termoestables

Suelen ser resistentes pero frágiles.

Polímeros de transición

Poliésteres no saturados

Formados por monómeros en los que existe un doble enlace.

Resinas epoxi

Venenosas en estado líquido; resistentes a agentes químicos y al calor, buen aislante eléctrico y con buenas características mecánicas.

Resinas de poliuretano

Se usan en forma de espuma plástica de baja densidad para paneles aislantes, colchones, pegamentos, etc.

Clásicos

Resinas fenólicas

Buena resistencia al calor y buena resistencia mecánica; resisten a temperaturas altas y tienen baja conductividad térmica.

Aminorresinas

Se utilizan para fabricar paneles decorativos, adhesivos y vajillas.

Siliconas

Su estructura final puede ser termoplástica, termoestable o elastómera. Son flexibles a bajas temperaturas, presentan alta resistencia al envejecimiento y al calor; sus resinas pueden ser rígidas y duras.