Que son los polmeros?Lospolmerosse definen como macromolculas compuestas por una o varias unidades qumicas (monmeros) que se repiten a lo largo de toda una cadena.Un polmero es como si unisemos con un hilo muchas monedas perforadas por el centro, al final obtenemos una cadena de monedas, en donde las monedas seran los monmeros y la cadena con las monedas sera el polmero.La parte bsica de un polmero son los monmeros, los monmeros son las unidades qumicas que se repiten a lo largo de toda la cadena de un polmero, por ejemplo el monmero del polietileno es el etileno, el cual se repite x veces a lo largo de toda la cadena.Polietileno = etileno-etileno-etileno-etileno-etileno-

En funcin de la repeticin o variedad de los monmeros, los polmeros se clasifican en:Homopolmero - Se le denomina as al polmero que est formado por el mismo monmero a lo largo de toda su cadena, el polietileno, poliestireno o polipropileno son ejemplos de polmeros pertenecientes a esta familia.Copolmero - Se le denomina as al polmero que est formado por al menos 2 monmeros diferentes a lo largo de toda su cadena, el ABS o el SBR son ejemplos pertenecientes a esta familia.La formacin de las cadenas polimricas se producen mediante las diferentes polireacciones que pueden ocurrir entre los monneros, estas polireacciones se clasifican en: Polimerizacin Policondensacin PoliadicinEn funcin de cmo se encuentren enlazadas o unidas (enlaces qumicos o fuerzas intermoleculares) y la disposicin de las diferentes cadenas que conforma el polmero, los materiales polimricos resultantes se clasifican en: Termoplsticos Elastmeros TermoestablesEn funcin de la composicin qumica, los polmeros pueden ser inorgnicos como por ejemplo el vidrio, o pueden ser orgnicos como por ejemplo los adhesivos de resina epoxi, los polmeros orgnicos se pueden clasificar a su vez en polmeros naturales como las protenas y en polmeros sintticos como los materiales termoestables.Existen diferentes parmetros que miden las propiedades de los polmeros como el radio de giro, la densidad del polmero, la distancia media entre las cadenas polimricas, la longitud del segmento cuasi-esttico dentro de las cadenas polimricas, etc...Entre las propiedades que definen las propiedades de los polmeros, las ms importantes son:La temperatura de transicin vtrea del polmeroEl peso medio molecular del polmeroLa temperatura de transicin vtrea determina la temperatura en la cual el polmero cambia radicalmente sus propiedades mecnicas, cuando la temperatura de transicin vitrea es ligeramente inferior a la temperatura ambiente el polmero se comporta como un material elstico (elastmero), cuando la temperatura de transicin vitrea es superior a la temperatura ambiente el polmero se comporta como un material rgido (termoestable).El peso molecular medio determina de manera directa tanto el tamao del polmero as como sus propiedades tanto qumicas como mecnicas (viscosidad, mojado, resistencia a la fluencia, resistencia a la abrasin ), polmeros con alto peso molecular medio corresponden a materiales muy viscosos.Existen un gran abanico de materiales cuya composicin se basan en polmeros, todos los plsticos, los recubrimientos depintura, los adhesivos, los materiales compuestos, etc... son ejemplos de materiales basados en polmeros que utilizamos en nuestro dia a dia.

PolimerizacinLa reaccin por la cual se sintetiza un polmero a partir de sus monmeros se denomina polimerizacin. Segn el mecanismo por el cual se produce la reaccin de polimerizacin para dar lugar al polmero, esta se clasifica como "polimerizacin por pasos" o como "polimerizacin en cadena". En cualquier caso, el tamao de la cadena depender de parmetros como la temperatura o el tiempo de reaccin, teniendo cada cadena un tamao distinto y, por tanto, unamasa moleculardistinta, de ah que se hable de masa promedio del polmero.Tipos de polimerizacin[editar]Existen dos tipos fundamentales de polimerizacin: Polimerizacin por condensacin.En cada unin de dos monmeros se pierde una molcula pequea, por ejemplo agua. Debido a esto, la masa molecular del polmero no es necesariamente un mltiplo exacto de la masa molecular del monmero. Los polmeros de condensacin se dividen en dos grupos: Los Homopolmeros.PolietilenglicolSiliconas LosCopolmeros.Baquelitas.Polisteres.Poliamidas.La polimerizacin en etapas (condensacin) necesita al menos monmeros bifuncionales. Deben de saber que los polmeros pueden ser maquinables.Ejemplo: HOOC--R1--NH2Si reacciona consigo mismo, entonces:2 HOOC--R1--NH2 HOOC--R1--NH + OC--R1--NH2 + H2O HOOC--R1-NH--CO--R1--NH2 + H2O Polimerizacin por adicin.En este tipo de polimerizacin la masa molecular del polmero es un mltiplo exacto de la masa molecular delmonmero.Suelen seguir un mecanismo en tres fases, con ruptura hemoltica:Iniciacin: CH2=CHCl + catalizador CH2CHClPropagacin o crecimiento: 2 CH2CHCl CH2CHClCH2CHClTerminacin: Los radicales libres de los extremos se unen a impurezas o bien se unen dos cadenas con un terminal neutralizado.Propiedades elctricasLos polmeros industriales en general suelen ser malos conductores elctricos, por lo que se emplean masivamente en la industria elctrica y electrnica como materiales aislantes. Lasbaquelitas(resinas fenlicas) sustituyeron con ventaja a lasporcelanasy elvidrioen el aparellaje debaja tensinhace ya muchos aos;termoplsticoscomo elPVCy los PE, entre otros, se utilizan en la fabricacin decableselctricos, llegando en la actualidad a tensiones de aplicacin superiores a los 20KV, y casi todas las carcasas de los equipos electrnicos se construyen en termoplsticos de magnficas propiedades mecnicas, adems de elctricas y de gran duracin y resistencia almedio ambiente, como son, por ejemplo, lasresinas ABS.Para evitarcargas estticasen aplicaciones que lo requieran, se ha generalizado el uso de antiestticos que permite en la superficie del polmero una conduccin parcial decargas elctricas.Evidentemente la principal desventaja de los materiales plsticos en estas aplicaciones est en relacin a la prdida de caractersticas mecnicas y geomtricas con la temperatura. Sin embargo, ya se dispone de materiales que resisten sin problemas temperaturas relativamente elevadas (superiores a los 200C).Las propiedades elctricas de los polmeros industriales estn determinadas principalmente, por la naturaleza qumica del material (enlaces covalentesde mayor o menor polaridad) y son poco sensibles a la microestructura cristalina o amorfa del material, que afecta mucho ms a las propiedades mecnicas. Su estudio se acomete mediante ensayos de comportamiento en campos elctricos de distinta intensidad y frecuencia. Seguidamente se analizan las caractersticas elctricas de estos materiales.Lospolmeros conductoresfueron desarrollados en 1974 y sus aplicaciones an estn siendo estudiadas.Propiedades fsicas de los polmeros.Estudios dedifraccin de rayos Xsobre muestras depolietilenocomercial, muestran que este material, constituido pormolculasque pueden contener desde 1.000 hasta 150.000 gruposCH2 CH2presentan regiones con un cierto ordenamiento cristalino, y otras donde se evidencia un carcter amorfo: a stas ltimas se les considera defectos del cristal. En este caso las fuerzas responsables del ordenamiento cuasicristalino, son las llamadasfuerzas de van der Waals. En otros casos (nylon66) la responsabilidad del ordenamiento recae en losenlaces de H.Latemperaturatiene mucha importancia en relacin al comportamiento de los polmeros. A temperaturas ms bajas los polmeros se vuelven ms duros y con ciertas caractersticas vtreas, debido a la prdida de movimiento relativo entre las cadenas que forman el material. La temperatura a la que funden las zonas cristalinas se llama temperatura de fusin (Tf). Otra temperatura importante es la de descomposicin y es conveniente que sea bastante superior a Tf.Las propiedades mecnicasSon una consecuencia directa de su composicin, as como de la estructuramolecular, tanto a nivel molecular como supermolecular. Actualmente las propiedades mecnicas de inters son las de los materiales polmeros y stas han de ser mejoradas mediante la modificacin de la composicin o morfologa: por ejemplo, cambiar la temperatura a la que los polmeros se ablandan y recuperan el estado de slido elstico o tambin el grado global del orden tridimensional. Normalmente el incentivo de estudios sobre las propiedades mecnicas es generalmente debido a la necesidad de correlacionar la respuesta de diferentes materiales bajo un rango de condiciones con objeto de predecir el comportamiento de estos polmeros en aplicaciones prcticas.Durante mucho tiempo los ensayos han sido realizados para comprender el comportamiento mecnico de los materiales plsticos a travs de la deformacin de la red de polmeros reticulados y cadenas moleculares enredadas, pero los esfuerzos para describir la deformacin de otros polmeros slidos en trminos de procesos operando a escala molecular son ms recientes. Por lo tanto, se considerarn los diferentes tipos de respuesta mostrados por los polmeros slidos a diferentes niveles de tensin aplicados; elasticidad, viscoelasticidad, flujo plstico y fractura.

ClasificacinExisten varias formas posibles de clasificar los polmeros, sin que sean excluyentes entre s.Segn su origen Polmeros naturales. Existen en la naturaleza muchos polmeros y lasbiomolculasque forman losseres vivossonmacromolculaspolimricas. Por ejemplo, lasprotenas, loscidos nucleicos, los polisacridos (como lacelulosay laquitina), el hule ocauchonatural, lalignina, etc. Polmeros semisintticos. Se obtienen por transformacin de polmeros naturales. Por ejemplo, lanitrocelulosa, el caucho vulcanizado, etc. Polmeros sintticos. Muchos polmeros se obtienen industrialmente a partir de los monmeros. Por ejemplo, elnailon, elpoliestireno, elPolicloruro de vinilo(PVC), elpolietileno, etc.Segn su mecanismo de polimerizacin[editar]En 1929 Carothers propuso la siguiente clasificacin: Polmeros de condensacin. La reaccin de polimerizacin implica a cada paso la formacin de una molcula de baja masa molecular, por ejemplo agua. Polmeros de adicin. La polimerizacin no implica la liberacin de ningn compuesto de baja masa molecular.Esta polimerizacin se genera cuando un "catalizador", inicia la reaccin. Este catalizador separa la unin doble carbono en los monmeros, luego aquellos monmeros se unen con otros debido a los electrones libres, y as se van uniendo uno tras uno hasta que la reaccin termina.Clasificacin de Flory (modificacin a la de Carothers para considerar la cintica de la reaccin): Polmeros formados por reaccin en cadena. Se requiere un iniciador para comenzar la polimerizacin; un ejemplo es la polimerizacin de alquenos (de tipo radicalario). En este caso el iniciador reacciona con una molcula de monmero, dando lugar a un radical libre, que reacciona con otro monmero y as sucesivamente. La concentracin de monmero disminuye lentamente. Adems de la polimerizacin de alquenos, incluye tambin polimerizacin donde las cadenas reactivas son iones (polimerizacin catinica y aninica). Polmeros formados por reaccin por etapas. El peso molecular del polmero crece a lo largo del tiempo de manera lenta, por etapas. Ello es debido a que el monmero desaparece rpidamente, pero no da inmediatamente un polmero de peso molecular elevado, sino una distribucin entre dmeros, trmeros, y en general, oligmeros; transcurrido un cierto tiempo, estos oligmeros empiezan a reaccionar entre s, dando lugar a especies de tipo polimrico. Esta categora incluye todos los polmeros de condensacin de Carothers y adems algunos otros que no liberan molculas pequeas pero s se forman gradualmente, como por ejemplo los poliuretanos.Segn su composicin qumica[editar] Polmeros orgnicos. Posee en la cadena principal tomos de carbono. Polmeros orgnicos vinlicos. La cadena principal de sus molculas est formada exclusivamente por tomos decarbono.Dentro de ellos se pueden distinguir: Poliolefinas, formados mediante la polimerizacin deolefinas.Ejemplos:polietilenoypolipropileno. Polmeros estirnicos, que incluyen alestirenoentre sus monmeros.Ejemplos:poliestirenoycaucho estireno-butadieno. Polmeros vinlicos halogenados, que incluyen tomos de halgenos (cloro,flor...) en su composicin.Ejemplos:PVCyPTFE. Polmeros acrlicos. Ejemplos:PMMA. Polmeros orgnicos no vinlicos. Adems de carbono, tienen tomos deoxgenoonitrgenoen su cadena principal.Algunas sub-categoras de importancia: Polisteres Poliamidas PoliuretanosPolmeros inorgnicos.Entre otros: Basados enazufre. Ejemplo:polisulfuros. Basados en silicio. Ejemplo:silicona.Segn sus aplicacionesAtendiendo a sus propiedades y usos finales, los polmeros pueden clasificarse en: Elastmeros. Son materiales con muy bajomdulo de elasticidady alta extensibilidad; es decir, se deforman mucho al someterlos a un esfuerzo pero recuperan su forma inicial al eliminar el esfuerzo. En cada ciclo de extensin y contraccin los elastmeros absorben energa, una propiedad denominadaresiliencia. Plsticos. Son aquellos polmeros que, ante un esfuerzo suficientemente intenso, se deforman irreversiblemente, no pudiendo volver a su forma original. Hay que resaltar que el trminoplsticose aplica a veces incorrectamente para referirse a la totalidad de los polmeros. Fibras. Presentan alto mdulo de elasticidad y baja extensibilidad, lo que permite confeccionar tejidos cuyas dimensiones permanecen estables. Recubrimientos. Son sustancias, normalmente lquidas, que se adhieren a la superficie de otros materiales para otorgarles alguna propiedad, por ejemplo resistencia a la abrasin. Adhesivos. Son sustancias que combinan una alta adhesin y una alta cohesin, lo que les permite unir dos o ms cuerpos por contacto superficial.Segn su comportamiento al elevar su temperaturaPara clasificar polmeros, una de las formas empricas ms sencillas consiste en calentarlos por encima de cierta temperatura. Segn si el material funde y fluye o por el contrario no lo hace se diferencian tres tipos de polmeros: Termoplsticos, que fluyen (pasan al estado lquido) al calentarlos y se vuelven a endurecer (vuelven al estado slido) al enfriarlos. Su estructura molecular presenta pocos (o ningn) entrecruzamientos. Ejemplos:polietileno(PE),polipropileno(PP), cloruro de poliviniloPVC. Termoestables, que no fluyen, y lo nico que conseguimos al calentarlos es que se descompongan qumicamente, en vez de fluir. Este comportamiento se debe a una estructura con muchos entrecruzamientos, que impiden los desplazamientos relativos de las molculas. Elastmero, plsticos con un comportamiento elstico que pueden ser deformados fcilmente sin que se rompan sus enlaces o modifique su estructura.La clasificacin termoplsticos / termoestables es independiente de la clasificacin elastmeros / plsticos / fibras. Existen plsticos que presentan un comportamiento termoplstico y otros que se comportan como termoestables. Esto constituye de hecho la principal subdivisin del grupo de los plsticos y hace que a menudo cuando se habla de "los termoestables" en realidad se haga referencia solo a "los plsticos termoestables". Pero ello no debe hacer olvidar que los elastmeros tambin se dividen en termoestables (la gran mayora) y termoplsticos (una minora pero con aplicaciones muy interesantes).NomenclaturaA parte de las reglas de nomenclatura establecidas por laIUPAC, existe otro mecanismo alternativo con el que tambin se pueden nombrar los polmeros y es tomando como base elmonmerodel cual son provenientes. Este sistema es el ms comn. Entre los compuestos nombrados de esta manera se encuentran: elpolietilenoy elpoliestireno. Se tiene que cuando el nombre delmonmeroes de una sola palabra, el polmero constituido a partir de este sencillamente se nombra agregando el prefijo poli.Las normas internacionales publicadas por laIUPACindican que el principio general para nombrar polmeros bsicos es utilizar el prefijopoli-seguido de la unidad estructural repetitiva (UER) que define al polmero, escrita entre parntesis. La UER debe ser nombrada siguiendo las normas convencionales de la IUPAC para molculas sencillas.1Ejemplo:

Poli (tio-1,4-fenileno)

Las normas IUPAC se utilizan habitualmente para nombrar los polmeros de estructura complicada, ya que permiten identificarlos sin ambigedad en las bases de datos de artculos cientficos.2Por el contrario, no suelen ser utilizadas para los polmeros de estructura ms sencilla y de uso comn principalmente porque estos polmeros fueron inventados antes de que se publicasen las primeras normas IUPAC, en1952, y por tanto sus nombres "comunes" o "tradicionales" ya se haban popularizado.HistoriaLos polmeros son muy grandes sumas de molculas, con masas moleculares que puede alcanzar incluso los millones de UMAs que se obtienen por la repeticiones de una o ms unidades simples llamadas monmeros unidas entre s mediante enlaces covalentes. Estos forman largas cadenas que se unen entre s por fuerzas de Van der Waals, puentes de hidrgeno o interacciones hidrofbicas.El desarrollo de los polmeros fue inducido a travs de las modificaciones de estos con el fin de mejorar sus propiedades fsicas en pro del auge de las aplicaciones de los mismos. En 1839,Charles Goodyearmodific el hule a travs del calentamiento con azufre (vulcanizacin), ya que este por lo general era frgil en temperaturas bajas y pegajoso a altas temperaturas.Mediante lavulcanizacinel hule se convirti en una sustancia resistente a un amplio margen de temperaturas. Otro acontecimiento que contribuy al desarrollo continuo de los polmeros fue la modificacin de la celulosa que permiti el surgimiento de lasfibras sintticasllamadas rayones. Posteriormente Leo Baekeland instaur el primer polmero totalmente sinttico al que llambaquelita; este se caracteriz por ser un material muy duradero y por provenir de otros materiales de bajo costo como elfenoly elformaldehdo. Este compuesto lleg a tener gran xito durante cierto tiempo. Sin embargo independientemente de los avances aplicativos de los polmeros, no se tena mucha informacin en cuanto a la estructura de estos.En el transcurso de la dcada de 1920,Herman Staudingerfue el primero en instituir que los polmeros eran compuestos de gran peso molecular que se encontraban unidos mediante la formacin de enlaces covalentes. Tal idea fue apoyada aos ms tarde porWallace Carothers, deDuPont, los cuales llegaron a establecer concepciones similares. Estos conceptos dieron paso al desarrollo de la qumica de los polmeros tanto sintticos como naturales.Los polmeros naturales, por ejemplo lalana, laseda, lacelulosa, etc., se han empleado profusamente y han tenido mucha importancia a lo largo de la historia. Sin embargo, hasta finales del siglo XIX no aparecieron los primeros polmeros sintticos, como por ejemplo el celuloide.Los primeros polmeros que se sintetizaron se obtenan a travs de transformaciones de polmeros naturales. En 1839Charles Goodyearrealiza elvulcanizadodelcaucho. Elnitrato de celulosase sintetiz accidentalmente en el ao 1846 por el qumicoChristian Friedrich Schnbeiny en 1868,John W. Hyattsintetiz elceluloidea partir de nitrato de celulosa.El primer polmero totalmente sinttico se obtuvo en 1907,3cuando el qumico belgaLeo Hendrik Baekelandfabrica labaquelitaa partir deformaldehdoyfenol. Otros polmeros importantes se sintetizaron en aos siguientes, por ejemplo el poliestireno (PS) en 1911 o el poli (cloruro de vinilo) (PVC) en 1912.