1. REGIONAL VALLE
MATERIALES PLÁSTICOS
4. POLIMERIZACIÓN
HOMOPOLÍMEROS Y COPOLÍMEROS
Los polímeros son macromoléculas que se forman por la reacción de los
monómeros. Si el polímero se forma con monómeros de una misma especie
reciben el nombre de homopolímeros. El PVC, el polietileno y el polipropileno
pertenecen a este tipo.
Si el polímero se forma por la reacción de dos o más tipos de monómeros
(comonómeros), recibe el nombre de copolímeros. El estireno de alto impacto
(estireno – butadieno) y el ABS (acrilonitrilo – butadieno – estireno) pertenecen a
este tipo.
La polimerización de Copolímeros se puede llevar a cabo de varias maneras:
alternada, en bloque, al azar y de injerto, las cuales se son esquematizadas en la
figura siguiente.
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MATERIALES PLÁSTICOS
CADENAS MOLECULARES
En las cadenas moleculares existen fuerzas dentro de las moléculas y entre las
moléculas vecinas, llamadas fuerzas intermoleculares e intramoleculares y hace
que dos moléculas se atraigan y no puedan separarse. Las Fuerzas
intermoleculares e intramoleculares proporcionan en gran medida la resistencia de
los plásticos
Las cadenas moleculares pueden tener diferentes formas, entre ellas amorfas,
estiradas, prensadas, como se muestra en la siguiente figura:
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MATERIALES PLÁSTICOS
Estirado
Amorfo
Prensado
OBTENCIÓN DE POLÍMEROS
La obtención o síntesis de polímeros se puede llevar cabo por tres medios:
Polimerización (radicales libres), policondensación y poliadición.
POLIMERIZACIÓN
En la polimerización el doble enlace entre los átomos de carbono tiene un papel
decisivo, ya que el proceso consiste en el acoplamiento de monómeros, mediante
la abertura de sus dobles enlaces y la consiguiente unión de eslabones
individuales para formar la cadena, sin que el proceso desprenda ningún producto
secundario. Veamos el ejemplo del cloruro de vinilo.
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MATERIALES PLÁSTICOS
Apertura del doble enlace
El radical R (elemento altamente reactivo) entra en la molécula al romperse el
doble enlace Carbono – Carbono y si se adicionan más moléculas de cloruro de
vinilo, se tendría:
Formación de la cadena
El final del crecimiento de la cadena se obtiene cuando se encuentran los dos
extremos o cuando uno de ellos se une al radical. La longitud de la cadena está
determinada por el número de n elementos repetidos en la cadena. Este número
excede por lo general las 10,000 unidades
Para la obtención de un plástico por polimerización puede emplearse a la vez uno
o más tipos de monómeros.
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MATERIALES PLÁSTICOS
POLICONDENSACIÓN
En esta reacción se forman macromoléculas a partir de monómeros que posean
dos grupos reactivos o funcionales. Durante el proceso se generan productos
secundarios simples y de bajo peso molecular como agua, ácido clorhídrico y otras
sustancias similares.
Existen grupos funcionales que permiten que se lleven a cabo la unión de los
monómeros, entre estos grupos se encuentran:
Por policondensación se producen plásticos como el PET, el policarbonato y las
poliamidas (nylon). A continuación se indica una reacción de policondensación,
para la formación de la poliamida 66 a partir de la hexametilendiamina y el ácido
adipídico.
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MATERIALES PLÁSTICOS
POLIADICIÓN
Es similar a la policondensación, sin pérdida de átomos o grupos de átomos. Un
átomo de hidrógeno fluye de un grupo funcional a otro. Los monómeros utilizados
deben tener cada uno dos grupos funcionales distintos. La Reacción se realiza en
tres etapas:
1. Por un lado se tiene un átomo de hidrogeno en el extremo de una molécula
y por otro un enlace rompible en el extremo de la otra molécula
2. Disociación del átomo de hidrógeno y apertura del enlace
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MATERIALES PLÁSTICOS
3. El átomo de hidrógeno pasa a formar un enlace con uno de los electrones
del enlace roto. El lugar abandonado por el hidrógeno y el otro electrón del
enlace roto forman un nuevo enlace y la cadena aumenta.
A continuación se presenta un esquema básico de esta reacción de
polimerización.
Los polímeros obtenidos por poliadición se conocen como poliaductos y entre ellos
se encuentran el poliuretano y las resinas epóxicas.
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MATERIALES PLÁSTICOS
LO QUE DEBE HABER APRENDIDO EN LA SEMANA 1
A continuación se presentan una serie de preguntas que resumen los conocimientos que se deben
de haber adquirido o reafirmado durante la presente semana. Este cuestionario no es de carácter
evaluativo, pero si le permite a cada uno de ustedes comprobar la comprensión del material que
han estudiado y les servirá de ayuda para la realización de actividades de la semana.
1. ¿Qué son polímeros?
2. ¿Qué son monómeros?
3. ¿Qué es un polímero natural?
4. Mencionar tres ejemplos de polímero natural
5. ¿Qué es un polímero sintético?
6. Mencionar tres ejemplos de polímero sintético
7. ¿Qué es un plástico?
8. ¿Cómo se obtienen los monómeros?
9. ¿Cómo se obtienen los polímeros?
10. ¿Cuál fue el primer producto plástico que se sintetizó? y ¿en que año?
11. ¿Cómo ha sido el crecimiento del consumo de los plásticos en los últimos 70 años? y ¿cómo
ha sido éste frente al de los metales?
12. Mencione tres ventajas de los plásticos frente a otros materiales
13. Mencione tres desventajas de los plásticos frente a otros materiales
14. ¿Cómo se llama el proceso para separar el petróleo en compuestos como propano, etano y
butano?
15. ¿Cuáles son los principales componentes de una molécula de hidrocarburo?
16. ¿Cual es el nombre y la fórmula estructural del hidrocarburo más pequeño?
17. ¿Cuántos enlaces puede tener un átomo de carbono?
18. ¿Cuál es la principal diferencia entre los alcanos, alquenos y alquinos?
19. ¿Qué son las fuerzas intermoleculares?
20. ¿Qué es la polimerización?
21. ¿Cuál es la diferencia entre homopolímero y copolímero?
22. Mencione los tipos de copolimerización
23. ¿Cómo se lleva a cabo la policondensación
24. Cómo se lleva a cabo la poliadición?
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