Es una macromolécula formada por la unión de moléculas de menor tamaño que se conocen como monómeros.

1 MONOMEROn n 2 DIMERO3 TRIMERO4 -20 OLIGOMEROS> 20 POLIMERO

POLIMEROS:POLIMEROS:¿Que es un polímero?¿Que es un polímero?

POLIMEROS NATURALESPOLIMEROS NATURALES

PROTEÍNASPROTEÍNAS

HemoglobinaHemoglobina

POLIMEROS NATURALES: POLIMEROS NATURALES: ADNADN

AT

G

C

C

G

T

A

O

OH H

HHH H

CH2

N

N

N

N

O

N H

H

HNN

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H

H

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O H

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CH2

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HPO2

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HHH H

CH2

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NN

O

O

H3C

H

P O

H

H HHH

CH2

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OH

H HHH

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CH2

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OH

H HHH

CH2

O

OH

H HHH

CH2

O

PO2

O

OPO2

PO2

P

OH

CELULOSA CELULOSA

Hidrato de carbonoHidrato de carbono

ALMIDÓNALMIDÓN

POLIMEROS SINTETICOSPOLIMEROS SINTETICOS TIPOS DE POLÍMEROSTIPOS DE POLÍMEROS

Plásticos:Plásticos: polietileno polietileno Elastómeros:Elastómeros: caucho caucho Termorrígidos:Termorrígidos: baquelita baquelita Fibras:Fibras: poliéster poliéster

LinealLineal

RamificadoRamificado

EntrecruzadoEntrecruzado

ESTRUCTURA DE LA CADENAESTRUCTURA DE LA CADENATIPOS DE POLÍMEROSTIPOS DE POLÍMEROS

ESTRUCTURAESTRUCTURA Cristalinos vs. AmorfosCristalinos vs. Amorfos

En general, al aumentar la En general, al aumentar la cristalinidad no sólo aumenta la cristalinidad no sólo aumenta la opacidad sino también la rigidez opacidad sino también la rigidez

y la resistencia a la tracción –y la resistencia a la tracción –estiramiento- de los polímeros estiramiento- de los polímeros

debido a las debido a las fuerzas fuerzas intermolecularesintermoleculares que actúan que actúan

entre las cadenas. entre las cadenas.

POLICARBONATOPOLICARBONATO

200 veces más resistente 200 veces más resistente que el vidrio al impactoque el vidrio al impacto

POLIETILENOPOLIETILENO El polietileno de alta densidad (PAD):El polietileno de alta densidad (PAD):

es un sólido rígido translúcido es un sólido rígido translúcido se ablanda por calentamiento y puede ser moldeado como películas se ablanda por calentamiento y puede ser moldeado como películas

delgadas y envasesdelgadas y envases a temperatura ambiente no se deforma ni estira con facilidad. Se vuelve a temperatura ambiente no se deforma ni estira con facilidad. Se vuelve

quebradizo a -80 °C. quebradizo a -80 °C. es insoluble en agua y en la mayoría de los solventes orgánicos. es insoluble en agua y en la mayoría de los solventes orgánicos.

El polietileno de baja densidad (PBD):El polietileno de baja densidad (PBD): Es un sólido blando translúcidoEs un sólido blando translúcido Se deforma completamente por calentamiento. Sus films se estiran Se deforma completamente por calentamiento. Sus films se estiran

fácilmente, por lo que se usan comúnmente para envoltorios (de comida, por fácilmente, por lo que se usan comúnmente para envoltorios (de comida, por ejemplo). ejemplo).

Es insoluble en agua, pero se ablanda e hincha en presencia de solventes Es insoluble en agua, pero se ablanda e hincha en presencia de solventes hidrocarbonadoshidrocarbonados

También se vuelve quebradizo a -80 ° CTambién se vuelve quebradizo a -80 ° C

GOMA: uniones S-S entre cadenasGOMA: uniones S-S entre cadenas

La goma natural es un sólido opaco, blando y fácilmente La goma natural es un sólido opaco, blando y fácilmente deformable que se vuelve pegajoso al calentarlo y deformable que se vuelve pegajoso al calentarlo y quebradizo al enfriarlo. Es impermeable al agua pero puede quebradizo al enfriarlo. Es impermeable al agua pero puede disolverse en solventes orgánicos. Puede pensarse como disolverse en solventes orgánicos. Puede pensarse como derivado del monómero isopreno, el cual es un líquido volátil.derivado del monómero isopreno, el cual es un líquido volátil.

GOMA GOMA VULCANIZADAVULCANIZADA

NYLON:NYLON: UNIONES PUENTE DE HIDRÓGENO ENTRE CADENAS UNIONES PUENTE DE HIDRÓGENO ENTRE CADENAS

NYLON 6,6NYLON 6,6

Resistencia: Tensión

Tensión = Fuerza/Area = N/cm2 = Mpa = Gpa1 megapascal = 100 N/cm2 1 gigapascal = 1000 Mpa

Lo

Le

Lmax

Muestra de polímero

Resistencia a la tensión = Tensión necesaria para romper la muestra

PROPIEDADES MECANICASPROPIEDADES MECANICAS

ESCISION DE CADENASESCISION DE CADENAS

SINTESIS DE POLIMEROSSINTESIS DE POLIMEROS

UNA NUEVA CLASIFICACIÓNUNA NUEVA CLASIFICACIÓN

POLÍMEROS DE ADICIÓNPOLÍMEROS DE ADICIÓN POLÍMEROS DE CONDENSACIÓNPOLÍMEROS DE CONDENSACIÓN

POLIMEROS DE ADICIONName(s) Formula Monomer Properties Uses

Polyethylenelow density (LDPE)

- (CH2-CH2)n-ethyleneCH2=CH2

soft, waxy solid film wrap, plastic bags

Polyethylenehigh density (HDPE)

- (CH2-CH2)n-ethyleneCH2=CH2

rigid, translucent solidelectrical insulationbottles, toys

Polypropylene(PP) different grades

- [CH2-CH(CH3)]n-propyleneCH2=CHCH3

atactic: soft, elastic solidisotactic: hard, strong solid

similar to LDPEcarpet, upholstery

Poly(vinyl chloride)(PVC)

- (CH2-CHCl)n-vinyl chlorideCH2=CHCl strong rigid solid pipes, siding, flooring

Poly(vinylidene chloride)(Saran A)

- (CH2-CCl2)n-vinylidene chlorideCH2=CCl2

dense, high-melting solid seat covers, films

Polystyrene(PS)

- [CH2-CH(C6H5)]n-styreneCH2=CHC6H5

hard, rigid, clear solidsoluble in organic solvents

toys, cabinetspackaging (foamed)

Polyacrylonitrile(PAN, Orlon, Acrilan)

- (CH2-CHCN)n-acrylonitrileCH2=CHCN

high-melting solidsoluble in organic solvents

rugs, blanketsclothing

Polytetrafluoroethylene(PTFE, Teflon)

- (CF2-CF2)n-tetrafluoroethyleneCF2=CF2

resistant, smooth solidnon-stick surfaceselectrical insulation

Poly(methyl methacrylate)(PMMA, Lucite, Plexiglas)

- [CH2-C(CH3)CO2CH3]n-methyl methacrylateCH2=C(CH3)CO2CH3

hard, transparent solidlighting covers, signsskylights

Poly(vinyl acetate)(PVAc)

- (CH2-CHOCOCH3)n-vinyl acetateCH2=CHOCOCH3

soft, sticky solidlatex paints, adhesives

cis-Polyisoprenenatural rubber

- [CH2-CH=C(CH3)-CH2]n-isopreneCH2=CH-C(CH3)=CH2

soft, sticky solidrequires vulcanizationfor practical use

Polychloroprene (cis + trans)(Neoprene)

- [CH2-CH=CCl-CH2]n-chloropreneCH2=CH-CCl=CH2

tough, rubbery solidsynthetic rubberoil resistant

POLIMERIZACIÓNPOLIMERIZACIÓN

POLIMERIZACIÓN DE ADICIÓNPOLIMERIZACIÓN DE ADICIÓNEN CADENA POR RADICALES LIBRESEN CADENA POR RADICALES LIBRES

INICIADORESINICIADORES

TERMINACIONTERMINACION

POLIMERIZACIÓN DE ADICIÓNPOLIMERIZACIÓN DE ADICIÓNIÓNICAIÓNICA

POLIMERIZACIÓN DE ADICIÓN POLIMERIZACIÓN DE ADICIÓN ORGANOMETALICAORGANOMETALICA

TACTICIDAD Y PROPIEDADESTACTICIDAD Y PROPIEDADES

ESTEREOQUIMICAESTEREOQUIMICA

Formula TIPO COMPONENTES

~[CO(CH2)4CO-OCH2CH2O]n~ polyester HO2C-(CH2)4-CO2H

HO-CH2CH2-OH 

                                                                 

                      

polyesterDacronMylar

para HO2C-C6H4-CO2H

HO-CH2CH2-OH 

                                                                 

                       

polyester meta HO2C-C6H4-CO2H

HO-CH2CH2-OH 

                                                                 

                         

polycarbonateLexan

(HO-C6H4-)2C(CH3)2

  (Bisphenol A)X2C=O

  (X = OCH3 or Cl)

~[CO(CH2)4CO-NH(CH2)6NH]n~ polyamideNylon 66

HO2C-(CH2)4-CO2H

H2N-(CH2)6-NH2 

~[CO(CH2)5NH]n~ polyamideNylon 6Perlon

                               

                                                                 

                        

polyamideKevlar

para HO2C-C6H4-CO2H

para H2N-C6H4-NH2 

POLIMEROS DE CONDENSACIONPOLIMEROS DE CONDENSACION

POLIMERIZACIÓN EN ETAPASPOLIMERIZACIÓN EN ETAPAS(CONDENSACIÓN)(CONDENSACIÓN)

El lignano es un polímero natural que junto con la celulosa constituye la

madera

SEA

POLICARBONATO POLICARBONATO (COMERCIAL)(COMERCIAL)

Bisfenol A

Fosgeno

Reacción bifásica (H2O/solvente)

Bu4NX catalizador de transferencia de fase

OTROS BISFENOLESOTROS BISFENOLES

POLICARBONATO: POLICARBONATO: DEGRADACIONDEGRADACION

En presencia de luz sufre un reordenamiento fotoquímico (Fries)

Indeseado porque el producto es amarillo y quebradizo

POLIMEROS HETEROCICLICOSPOLIMEROS HETEROCICLICOSCONDENSACION MULTIPLECONDENSACION MULTIPLE

Uno de los pomos contiene un polímero de bajo peso molecular

con grupos epoxi en sus extremos, mientras que el segundo pomo

contiene una diamina

POXIPOL 1POXIPOL 1

¿Por qué el pegamento epoxi (Poxipol) viene en dos pomos diferentes que se mezclan?

POXIPOL 2POXIPOL 2 Cuando se mezclan ambas partes, el diepoxi y la diamina reaccionan

entre sí mediante el ataque del par electrónico libre del grupo amino a uno de los carbonos unidos al oxígeno del epóxido.

POXIPOL 3POXIPOL 3No sólo el mismo grupo amino puede volver a reaccionar, sino que tanto el grupo

amino como el époxido que aún no han reaccionado pueden hacerlo, y por sucesivas reacciones las moléculas se enlazan para formar una red entrecruzada gigantesca.

La rigidez del polímero dependerá del grado de

entrecruzamiento, y esto a su vez de la relación

amina-epóxido que se utilice.

Por eso, es posible regular la dureza del

Poxipol de acuerdo a la cantidad de material que se tome de cada pomo.

EPOXI 3DEPOXI 3D

FIBRAS NATURALESFIBRAS NATURALES

FIBRAS ARTIFICIALESFIBRAS ARTIFICIALES

POLIACRILONITRILO

POLIPROPILENO

SPINNING (HILADO)SPINNING (HILADO)

ElectrospinningLas soluciones de polímero se rotan en un campo eléctrico de alto voltaje. La gota

suspendida de polímero se carga y colapsa formando “chorros”.

Spinning por fusión o Spinning por fusión o en soluciónen solución

ALGUNAS FIBRASALGUNAS FIBRAS

Acetato: El acetato se prepara a partir de celulosa extraída de pulpa de madera por una esterificación con ácido acético y anhídrido acético en presencia de ácido sulfúrico. Luego se hidroliza parcialmente para acortar las cadenas y eliminar el sulfato, y una cantidad de grupos acetato suficiente como para obtener un producto a partir del cual se puedan formar fibras o películas delgadas. La resistencia de las fibras está dada por la linealidad de las moléculas (poca ramificación), lo cual hace que puedan encajarse bien una al lado de la otra y las fuerzas intermoleculares las mantengan unidas. Se puede obtener con un amplio rango de colores y lustres, es suave, seca rápidamente, es resistente a la humedad y polillas, no encoge. Usos: ropa, telas, películas fotográficas, filtros de cigarrillo, almohadas.

Acrílico: está compuesto por unidades repetitivas (–CH2-CH(CN)-)n. Las moléculas se encuentran unidas entre sí principalmente gracias a las interacciones dipolo-dipolo de los grupos –CN. Es suave, de aspecto similar a la lana, retiene su forma, es resistente a polilla, luz solar, aceite y agentes químicos. Usos: frazadas, alfombras, buzos, medias.

Aramida: contiene anillos aromáticos en su cadena. Debido a la estabilidad de la estructura aromática y la conjugación de los grupos amida, posee gran estabilidad química y térmica, incluyendo resistencia al fuego, por lo cual se utiliza en ropa de protección para los bomberos y policías. Sus usos industriales están limitados por su alto punto de fusión e insolubilidad en solventes comunes. Es más liviano y más duro que el acero, por lo cual un chaleco antibalas de poco más de un kilogramo de peso puede detener una bala calibre 38 disparada desde 3 metros de distancia.

ALGUNAS FIBRASALGUNAS FIBRAS

SILICATOS Y SILICONASSILICATOS Y SILICONAS

El silicio forma una El silicio forma una variedad de polímeros variedad de polímeros

naturales inorgánicos, los naturales inorgánicos, los silicatossilicatos, que contienen , que contienen

unidades SiOunidades SiO44

SILICATOS Y SILICONASSILICATOS Y SILICONAS

En las siliconas, dos de los oxígenos de la unidad SiO4 han sido reemplazados por grupos hidrocarbonados, dando lugar a polímeros con estructura (-O-SiR2-)n.

APLICACIONESAPLICACIONES

TAPAS DE BUJÍASCABLESMANGUERAS DE CALEFACCIÓNBURLETES DE VENTANASTUBOS PARA DIÁLISIS Y TRANSFUSIONESCATÉTERESIMPLANTES.