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Miss Daniela Herrera
Objetivo Conocer aspectos básicos en relación a la estructura, obtención y aplicaciones de polímeros sintéticos.
Relacionar la composición químicas de polímeros naturales con su estructura y su rol biológico.
Objetivos
QUE ES UN
POLIMERO
Son moléculas de gran tamaño
formadas por un gran número
de unidades estructurales
repetitivas, unidas por el
mismo tipo de enlace covalente
nn 1 MONóMERO
2 DíMERO
3 TRíMERO
4 -20 OLIGóMEROS
> 20 POLíMERO
Un es un compuesto molecular que se distingue por
tener una gran masa molar (desde miles a millones de
gramos por mol) y se encuentra formado por muchas
unidades repetidas (monómeros).
Etileno Polietileno
Monómero Polímero
Polímeros
Polímeros
RECICLABLE V/S
BIODEGRADABLE
RECICLABLE: PROCESO INDUSTRIAL PARA
LLEVARLO A OTRO PRODUCTO
BIODEGRADABLE: IMPLICA ROMPER UNIDADES
GRANDES A MAS PEQUEÑAS
Existen polímeros solo de cadena
de carbonos : no son
biodegradable si son reciclables
Existen polímeros con grupos
funcionales que pueden ser
biodegradables (no puede haber
un aromático)
REPRESENTACION DE UN POLIMERO
¿ Que valor de PM tendrá un polímero?
¿Que tan exacta es la representación anterior de la estructura real de
un polímero?
RECICLABLE V/S
BIODEGRADABLE
• Existen
- Polímeros naturales: Se encuentran en la naturaleza Ej. celulosa, almidones, ADN y proteínas.
- Polímeros sintéticos: Fueron fabricados por el hombre y que incluyen todos los derivados de los plásticos.
- Polímeros semi-sintéticos: polímeros modificados a partir de un polímero ( nitrocelulosa)
ESTRUCTURA DE LA CADENA
TIPOS DE POLÍMEROS
Entrecruzado
Termoestables
Lineal
Ramificado
Termoplástico
ESTRUCTURA DE LA CADENA
TIPOS DE POLÍMEROS
CLASIFICACION DE LOS POLIMEROS SEGÚN SU COMPORTAMIENTO FRENTE
A LA Tº
La terminología termoplástico y termoestable se usa para indicar el
comportamiento en cuanto a temperatura de un material polimérico.
Termoplástico, para aquellos que se ablandan, funde y fluyen por aplicación de
presión y temperatura. Se pueden moldear una y otra vez.
Materiales infusible e insolubles, pueden ser moldeados sólo una vez.
Corresponden a polímeros altamente entrecruzados.
Elastómeros
• Ante una deformación, vuelven a la forma original cuando cesa
la fuerza que la provoca.
• Tienen una estructura entrecruzada débil (Memoria)
• Como promedio se entrecruzan alrededor de 1 cada 100
moléculas .
Los cauchos natural y sintético son los ejemplos más comunes de
elastómeros.
Durante la Segunda Guerra Mundial, Japón cortó el suministro de caucho
natural (isopreno) proveniente de Malasia e Indonesia a los aliados.
El caucho natural es un polímero elástico y semisólido, que posee la
siguiente estructura:
Vulcanización
Las moléculas de cadena larga que constituyenel caucho se pueden enroscar, torcer yentrelazar unas con otras.
El caucho natural es suave y pegajoso cuandoestá caliente, pero se puede endurecer cuandoreacciona con azufre.
Este proceso se denomina vulcanización, y en élse forman enlaces cruzados entre las cadenasde hidrocarburos por medio de los átomos deazufre.
El descubridor de la vulcanización fue CharlesGoodyear.
Posición cis inestable
Polímero semisintético, entrecruzado,
elastiomero no biodegradable
La búsqueda de un sustituto dio como origen el
caucho sintético, y con ello surgió la industria
de los polímeros sintéticos y plásticos.
El polibutadieno, un elastómero sintético, se
fabrica a partir del monómero butadieno, que
no posee un metil en el carbono número dos,
siendo esta la diferencia con el isopreno.
CH2 = CH – CH = CH2 1,3 -butadieno
El polibutadieno tiene regular resistencia a la
tensión y muy poca frente a la gasolina y a los
aceites. Estas propiedades limitan las
posibilidades de fabricar con ellos los
neumáticos.
El policloropreno o neopreno, se fabrica a
partir del 2-cloro-1,3-butadieno. El neopreno
presenta mejor resistencia a la gasolina y los
aceites y se utiliza en la fabricación de
mangueras para gasolinas y otros artículos
usados en las estaciones de servicio.
Policloropreno o neopreno
Un copolímero es el producto que se forma por
la mezcla de dos monómeros, y en cuya cadena
existen las dos unidades.
El caucho estireno-butadieno (SBR) es un
copolímero que contiene un 25% de estireno y
un 75% de butadieno. Un segmento de este
copolímero es el siguiente:
Termoplásticos
Pasan al estado líquido al calentarlos y se vuelven a endurecer al enfriarlos.
Su estructura molecular presenta pocos entrecruzamientos.
Ej. Polietileno (PE), polipropileno (PP), cloruro de polivinilo (PVC).
Termoestables
Al calentarlos se descomponen químicamente. Presentan una estructura
con muchos entrecruzamientos.
Ej. Melamina, caucho, poliuretanos, baquelita.
Elastómeros
Plásticos con un comportamiento elástico, que pueden ser deformados
fácilmente sin que se rompan sus enlaces o se modifique su estructura.
Ej. Caucho natural (NR), neopreno (CR), polibutadieno.
Los polímeros son un grupo muy amplio de macromoléculas que se pueden
clasificar conforme al proceso por el cual se forman y por la unidad monomérica
que la constituye, conforme al siguiente esquema:
- Los monómeros se adicionan unos con
otros, de tal manera que el producto
polimérico contiene todos los átomos del
monómero inicial.
- Un ejemplo de esto es la polimerización
del etileno (monómero) para formar el
polietileno, en donde todos los átomos que
componen el monómero forman parte del
polímero.
Homopolimeros : ejemplo celulosa,
almidón
Copolimeros : ejemplo proteínas
Polímero de
condensación
Al unirse dos monómeros
se pierde parte de ellos.
El polímero no contiene
toda la masa del
monómero inicial, debido
a la pérdida.
Se obtiene más de un
producto:
POLÍMERO + MOLÉCULA
Nylon → copolímero de condensación de
diaminas y ácidos dicarboxílicos. Pertenecen al
grupo de las poliamidas.
El mas común es el Nylon 6-6.
Pregunta oficial PSU
Respecto a la polimerización por adición y por condensación, ¿cuál de las
siguientes opciones es correcta?
A) En una polimerización por adición dos moléculas se unen para formar una
molécula más grande eliminando una molécula de baja masa molar.
B) La polimerización por condensación genera subproductos, mientras que la
polimerización por adición no.
C) En la polimerización por condensación el monómero pasa a formar parte del
polímero sin pérdida de átomos.
D) En la polimerización por condensación se emplean iniciadores que actúan
como generadores de radicales libres.
E) La mayoría de los polímeros por adición son copolímeros.
Fuente: DEMRE – U. DE CHILE, Admisión PSU 2017
ALTERNATIVA CORRECTA
B
La siguiente imagen muestra la estructura de un polímero llamado cloruro de
polivinilo (PVC), que se forma mediante una reacción de adición.
¿Cuál de las siguientes opciones corresponde al monómero utilizado en la
formación del PVC?
A) CH2 = CHCl
B) CH3 – CH3 + HCl
C) CH3 – CH2Cl
D) CH3 – CHCl = CH – CH2Cl
E) CH Ξ CClA
D
D
Trabajo Grupal
1. Pinte 7clips de un color y 5 de otro color y únalos como ustedes quieran, luego
dibuje la representación del polímero formado, luego responda:
a) ¿la estructura formada corresponde a un homopolímero o a un copolímero?
Justifique
b) La estructura que se ha formado ¿se puede reciclar? Explique
2. Represente la unidad monomérica de los siguientes
polímeros y copolímeros:
a) Nylon 6,10
d) ¿Cuál(es) de los anteriores se puede(n) considerar como
un polímero biodegradable? Justifique.
e) Si quisiera usar uno de los polímeros anteriores como
material rígido y que adoptase la forma de un recipiente por
moldeado por calor, sin posterior deformación ¿Cuál elegiría
y por qué?
Polímero Monómero( Nombre)Clasificación (adición/
Condensación)
Polipropileno
Poliamidas.
Poliestireno
Poliésteres
3. Para cada uno de los siguientes polímeros investigue sus respectivos monómeros
4. Describe en que consiste el proceso de vulcanizado del Caucho