1. EL MUNDO DE LOS
POLÍMEROS
Blancas Huerta Mitzi Marian
Parra Hernández Sarai
Zamudio Salgado Jesús
2. 1¿Qué son los polímeros y por qué son tan
importantes?
Definición de polímeros
Importancia de los polímeros por sus aplicaciones y usos
Clasificación de polímeros en naturales y sintéticos.
Estructura química de los polímeros
.Concepto de monómero y polímero.
.Grupos funcionales presentes en la estructura de los
monómeros
3. Definición de polímeros
Los polímeros se producen por la unión de cientos de
miles de moléculas pequeñas denominadas monómeros
que forman enormes cadenas de las formas más diversas.
4. Lo que distingue a los polímeros de los materiales
constituidos por moléculas de tamaño normal son sus
propiedades mecánicas.
En general, los polímeros tienen
una excelente resistencia
mecánica debido a que las grandes
cadenas poliméricas se atraen.
Las fuerzas de atracción
intermoleculares dependen de la
composición química del polímero
y pueden ser de varias clases.
5. Importancia de los polímeros por sus aplicaciones y usos
Los polímeros son sustancias muy importantes debido a
que pueden tener varios y muy diversos usos en la vida
cotidiana.
6. Clasificación de polímeros en naturales y
sintéticos.
Polímeros naturales: Son aquellos provenientes
directamente del reino vegetal o animal, como la seda, lana,
algodón, celulosa, almidón, proteínas, caucho natural (látex o
hule), ácidos nucleicos, como el ADN, entre otros.
Polímeros semisintéticos: Se obtienen por transformación
de polímeros naturales. Por ejemplo, la nitrocelulosa o el
caucho vulcanizado.
Polímeros sintéticos: Son los transformados o “creados”
por el hombre. Están aquí todos los plásticos, los más
conocidos en la vida cotidiana son el nylon, el poliestireno, el
policloruro de vinilo (PVC) y el polietileno.
7. Polímeros naturales
En la naturaleza encontramos muchos elementos que
pueden ser considerados polímeros y que van desde
elementos presentes en la alimentación (como el
almidón, la celulosa) hasta elementos textiles (el nylon o
la seda) e incluso el ADN que cada ser vivo posee.
9. Polímeros sintéticos
Los Polímeros sintéticos son creados por el hombre a partir de
elementos propios de la naturaleza, creados para funciones
especificas y poseen características para cumplir estas mismas.
Son obtenidos en laboratorio o en la industria
Algunos ejemplos
de polímeros
sintéticos son el
nylon, el polietileno,
el policloruro de
vinilo (PVC), el
polietileno.
10. Concepto de monómero y polímero.
Monómero: es una molécula de pequeña masa
molecular que unida a otros monómeros, a veces cientos
o miles, por medio de enlaces químicos, generalmente
covalentes, forman macromoléculas llamadas polímeros.
Polímeros: son macromoléculas formadas por la unión
de moléculas más pequeñas llamadas monómeros.
Polímero
11. Grupos funcionales presentes en la
estructura de los monómeros
La mayoría de los monómeros funcionales son solubles
en agua al mismo tiempo y se utilizan para incorporar
centros hidrofílicos dentro de polímeros hidrofóbicos a
fin de estabilizar las partículas y lograr adherencia y
aceptación de pigmentos.
12. 1. grupos carboxilos (Ej: Acidos acrílico y metacrílico).
2. Grupos epoxi (Ej:de monómeros tales como glicidil
metacrilato). Usualmente son utilizados para mejorar la
resistencia química, la dureza del film, la resistencia química y
la resistencia a l calor y a la abrasión.
3. Derivados de acrilamida (Ej: N-Metilolacrilamida). Este
tipo de monómeros es usualmente utilizados en
proporciones de 1 a 7% y generan la incorporación de sitios
de reticulación dentro de las partículas del látex. Puede sufrir
reticulación vía puente hidrógeno a temperatura ambiente,
como así también, pueden ser reticulados a temperatura más
elevada (120 –150°C) con formación de enlaces covalentes
entre distintos grupos N-Metilol presentes en la cadena.
13. 4. Cloruros (Ej: Cloruro de vinilbencilo). Son monómeros
con sitios electrofílicos que pueden ser reaccionados post-
polimerización con nucleófilos tales como aminas,
mercaptanos, etc.
5. Grupos isocianato (Ej: TMI). Estos grupos pueden ser
reticulados postpolimerización , mediante grupos amino o
hidroxilo , o bien reticular durante el proceso de formación
del film.
6. Grupos amino (Ej: de monómeros funcionales como
dietilaminoetilmetacrilato)
7. Grupos sulfonato (Ej:estireno sulfonato de sodio)
8. grupos hidroxilo (Ej: 2-hidroxietilmetacrilato)
14. 3. ¿Cómo se obtienen los polímeros sintéticos?
3.1. Reacciones de adición y condensación de
polímeros sintéticos
3.2. Clasificacion de polímeros y copolimeros
4. propiedades de los polímeros
4.1. Clasificación de los polímeros de acuerdo a
las siguientes propiedades:
Reticulares y lineales
Alta y baja densidad
Termoplásticos y termoestables
15. ¿Cómo se obtienen los polímeros
sintéticos?
• La investigación de estas estructuras permitió que, en
1839, Charles Goodyear, al calentar el caucho natural
con un pequeño porcentaje de azufre, obtuviera
el caucho vulcanizado, producto elástico de mayor
dureza y resistencia al desgaste.
• Posteriormente, en 1860, a partir de la celulosa se
obtuvo el celuloide (primer polímero semisintético), y en
1909, se obtuvo la baquelita (primer polímero realmente
sintético).
16.
17. R E A C C I O N E S D E A D I C I O NR E A C C I O N E S D E A D I C I O N
Resultan de la adición consecutiva de monómeros a una cadena sin
pérdida de átomos o grupos en el proceso. De hecho, el compuesto que
experimenta la polimerización es un compuesto orgánico que presenta
enlaces múltiples (dobles o triples). El mecanismo de la polimerización
por adición puede iniciarse por la acción de un anión, de un catión o de
radicales libres.
18. .1.
Polimerización
aniónica:
Ocurre por el
ataque de un anión
(B–) sobre el doble
enlace de
un alqueno que
posee sustituyentes
a tractores de
electrones como
NO2, CN, grupos
carbonilos, etc.
.1.
Polimerización
aniónica:
Ocurre por el
ataque de un anión
(B–) sobre el doble
enlace de
un alqueno que
posee sustituyentes
a tractores de
electrones como
NO2, CN, grupos
carbonilos, etc.
Por ejemplo:
19. 2.
Polimerización
catiónica
Ocurre generalmente
por el ataque de un
ácido de Lewis (un
catión) o por un ácido
mineral sobre el doble
enlace de un alqueno
que posee sustituyentes
dadores de electrones.
Por ejemplo, el 2-
metilpropeno
(isobutileno) reacciona
con H+ según el
siguiente mecanismo:
2.
Polimerización
catiónica
Ocurre generalmente
por el ataque de un
ácido de Lewis (un
catión) o por un ácido
mineral sobre el doble
enlace de un alqueno
que posee sustituyentes
dadores de electrones.
Por ejemplo, el 2-
metilpropeno
(isobutileno) reacciona
con H+ según el
siguiente mecanismo:
El polímero obtenido se utiliza
para la fabricación de cámaras
para neumáticos de vehículos
20. 3. Polimerización por radicales libres
Es el método de mayor uso comercial. En este tipo de polimerización
se distinguen tres etapas: iniciación, propagación y término.
a) Iniciación. Se produce la formación de radicales libres (R –
O •) por la descomposición de trazas de un peróxido,
sustancia inestable, por la acción de la luz UV o alta
temperatura.
a) Iniciación. Se produce la formación de radicales libres (R –
O •) por la descomposición de trazas de un peróxido,
sustancia inestable, por la acción de la luz UV o alta
temperatura.
21. b) Propagación. El radical libre formado, altamente reactivo,
ataca un carbono del doble enlace de un alqueno, por ejemplo,
etileno, formando otro radical libre más estable. Cada enlace que
une los átomos de carbono corresponde a 2 electrones. Un
electrón del doble enlace y el electrón del radical libre, ubicado
en el oxígeno, forma un enlace O - C y el otro electrón del doble
enlace forma el nuevo radical libre, quedando un enlace simple C -
C. El radical libre formado reacciona sucesivamente, por un
mecanismo similar, con n moléculas del alqueno, alargando la
cadena en cada reacción.
23. Reacciones de condensación
Resultan de una múltiple combinación de dos
monómeros bifuncionales con la eliminación
intermolecular de moléculas pequeñas (agua,
alcoholes, etc.)
1. Poliamidas (Nylon)
Polímeros obtenidos por condensación entre aminas y ácidos
carboxílicos. De amplio uso en válvulas de aerosoles, fibras textiles para
tapices, jeringas, secadores de pelo, medias, etc.
24. 2. Poliésteres
Son polímeros en los que en cada unidad polimérica se encuentra
la función éster. Se pueden formar por la condensación directa
entre diácidos y dialcoholes o por transesterificación entre
diésteres y dialcoholes. Por ejemplo, el poliéster más conocido es
el formado por la policondensación entre tereftalato de dimetilo y
etilénglicol del que se obtiene el polímero polietilentereftalato
(PET). El PET se utiliza para la fabricación de envases para
alimentos, botellas de aceite, bebidas gaseosas, etc., y como fibra
(Dacrón) para la confección de ropa.
25. 3. Policarbonatos
Es un poliéster formado por la condensación de
carbonato de difenilo y un derivado fenólico. Es un
polímero traslúcido, que por su gran resistencia al
impacto se aplica en techos, terrazas, lavaderos, lentes y
cascos de seguridad, etc.
26. 4. Resinas epoxídicas
Se utilizan para el recubrimiento de superficies, ya que
son polímeros inertes y de gran dureza. Se preparan en
forma similar a los policarbonatos por reacción de di o
poli hidroxifenoles y la epiclorhidrina u otros epóxidos
27. 5. Poliuretanos
Son polímeros formados por grupos carbonilos unidos al
oxígeno de un grupo alcóxido y/o a un grupo amino. Los
uretanos se pueden considerar como intermediarios entre un
carbonato y una urea.
5. Poliuretanos
Son polímeros formados por grupos carbonilos unidos al
oxígeno de un grupo alcóxido y/o a un grupo amino. Los
uretanos se pueden considerar como intermediarios entre un
carbonato y una urea.
28. Un uretano se obtiene por reacción entre un alcohol y
un isocianato:
Los poliuretanos resultan de la reacción entre un diol polimérico y un diisocianato,
habitualmente el diisocianato de tolideno.
29. 6. Siliconas
Son polímeros de condensación de bajo peso molecular y
fundamentalmente inorgánicos, porque en la cadena principal
poseen átomos de silicio en vez de átomos de carbono. Dos
moléculas de dihidroxisilano reaccionan entre sí para producir una
molécula con enlace Si-O-Si. Esta molécula puede reaccionar de
nuevo hasta producir una macromolécula que es una silicona, ya
que su cadena central está formada de silicio y oxígeno, y posee
radicales, en este caso –CH3, unidos al silicio.
30. Según su origen:
Los polímeros
naturales existen en la
naturaleza como tales. Las
biomoléculas pueden ser
consideradas polímeros
naturales. Otro ejemplo es
el caucho.
clasificación de los
polímeRos
Los polímeros semisintéticos han
sido obtenidos mediante la
transformación de un polímero
natural. El caucho vulcanizado,
componente de las llantas, es un
ejemplo: se produce al hacer
reaccionar caucho con azufre, a
altas temperaturas
31. Los polímeros sintéticos son
obtenidos industrialmente, haciendo
reaccionar al monómero
correspondiente. Ejemplos de
polímeros sintéticos son el
polietileno, nylon o poliestireno
(Tecnoport)
32. Según Su eStructura
Un polímero puede clasificarse
en lineal o ramificado dependiendo de su estructura. Por
ejemplo, el polietileno, componente de las bolsas de
plástico, es un polímero lineal. En este caso, los monómeros
se enlazan entre sí formando una cadena carbonada
continua. Un ejemplo es el polietileno, en su estructura se
observa que todos los átomos de carbono están en la
cadena principal, enlazados entre sí.
33. Según su comportamiento térmico
Se pueden clasificar
en termoplásticos y termoestables. Los polímeros
termoplásticos pueden ser moldeados al calentarse.
Ejemplos son el polietileno y polipropileno, que pueden
ser fácilmente reciclados. Otro ejemplo es el
polietilentereftalato (PEt, con el que se hacen las botellas
de plástico).
35. 5. ¿Existen diferencias entre polímeros naturales y
sintéticos?
6. Efectos socioeconómicos y ambientales de la
producción y uso de polímeros en México
36. 5. ¿Existen diferencias entre los
polímeros naturales y los sintéticos?
Los compuestos que se unen para dar origen a un polímero
recibe el nombre de monómeros dichas macromoléculas son
sustancias de origen natural o sintético, los polímeros naturales y
sintéticos tiene estructuras determinadas directamente por su
estructura molecular. La diferencia que existe entre los
polímeros sintéticos de los naturales, son fáciles de sintetizar los
materiales para hacerlos no son costosos tienen una diversidad
de propiedades, algunos polímeros sintéticos no se oxidan como
el acero y son mucho más duraderos que los polímeros naturales
como la madera, una de las ventajas de los polímeros sintéticos
son fáciles de moldear no ocurre lo mismo con los polímeros
naturales, los polímeros sintéticos han sustituido en gran parte a
los polímeros naturales
38. Celulosa (madera, algodón, la
cuerda de cáñamo están
constituidos de fibra celulosa)
Ácidos nucleicos, son
polímeros formados por
ADN (ácido
desoxirribonucleico) el que
porta la información
genética para el desarrollo
de las características
biológicas de un individuo.
39. 6. Efectos socioeconómicos y ambientales de la producción y uso de polímeros en México
Los efectos socioeconómicos y ambientales principalmente de los polímeros sintéticos económicamente soy muy
baratos esto se traduce a que su producción es más y hay más accesos a ellos esto es en el ámbito social de oferta y
demanda un ejemplo serían los plásticos en los que se transporta, almacena y conservan el agua, refrescos, comida y de
más, la producción de estos plásticos como el pet es excesiva e indiscriminada, las grandes empresas lo saben y los
problemas ambientales que esto está trayendo, México como un país tercermundista no tiene la tecnología ni la
sociedad tiene la educación como le podríamos llamar de racionar el uso de estos plásticos, la leyenda que traen los
productos platicos “3R” se lleva a cabo en México pero no de la manera en la que está enfocada si no
que el reciclar principalmente el pet es una manera de vivir para la gente que lo anda recogiendo en calles, botes de
basura y de más, ya que toda américa latina es tercermundista la corrupción es la que juega un papel principal en todo
esto por el cual no se crean leyes para que las empresas se vean obligadas a responder por el reciclaje de sus productos,
así como son los polímeros sintéticos de buenos también son de malos.
