Polímeros PDF

Tema 6. Polímeros Los POLIMEROS son sustancias, generalmente orgánicas, de origen natural o artificial de alto peso molecular, que están formadas por la unión de moléculas de bajo peso molecular, denominadas MONÓMEROS. El número de monómeros en un polímero puede llegar a ser del orden de miles o mil...

Tema 6. Polímeros Los POLIMEROS son sustancias, generalmente orgánicas, de origen natural o artificial de alto peso molecular, que están formadas por la unión de moléculas de bajo peso molecular, denominadas MONÓMEROS. El número de monómeros en un polímero puede llegar a ser del orden de miles o millones Polimerización: Proceso por el que un monómero se convierte en un polímero 1 GRADO DE POLIMERIZACIÓN nº de unidades que se repiten en una cadena En los polímeros reales, n no es igual para todas las cadenas y se habla de un grado de polimerización promedio. Mayor n, mayor resistencia mecánica y mayor viscosidad del polímero (procesado más difícil) 2  PROPIEDADES – Físicas BajasTf Aislantes térmicos y eléctricos Altos coeficientes de dilatación – Mecánicas Más dúctiles que metales Baja resistencia a tracción Baja tenacidad – Químicas Estables frente a medios agresivos Homopolímeros Todos los monómeros que los constituyen son iguales Copolímeros Están formados por 2 o más monómeros diferentes 4  Estructura polímeros Lineal: Se repite siempre el mismo tipo de unión de forma lineal (termoplásticos) Ramificado: Con cadenas laterales unidas a la principal. Mayor grado de ramificación, polímeros más resistentes y viscosos (termoplásticos) Entrecruzado: se forman enlaces entre cadenas vecinas (termoestables (muy entrecruzados) y elastómeros (ligeramente entrecruzados)). Mayor grado de entrecruzamiento, mayor rigidez 5 En función de sus propiedades mecánicas y térmicas, los polímeros se clasifican en: Termoplásticos: cadenas más o menos lineales (pueden presentar un cierto grado de ramificación) y flexibles interaccionando mediante fuerzas de Van der Waals. Funden sin descomposición. Se pueden someter a ciclos de calentamiento y enfriamiento repetidos sin degradar el polímero. Termoestables: cadena muy reticuladas unidas mediante enlaces covalentes. Polímeros rígidos. Son resistentes y frágiles. Se endurecen al calentarlos Elastómeros: cadenas muy flexibles con cierto grado de entrecruzamiento. Se deforman de modo elástico sin alcanzar cambios permanentes de forma al eliminar la causa que origina la deformación. Son elásticos.  COMPORTAMIENTO MECÁNICO  (a) (b) (c)  (a) termoestables; (b) termoplásticos; (c) elastómero En función de la orientación espacial de las cadenas, los polímeros pueden ser: AMORFOS: desordenados CRISTALINOS: ordenados SEMICRISTALINOS: con partes desordenadas y con partes ordenadas (esferulitas en una matriz amorfa) Termoplásticos: pueden presentar un cierto grado de cristalinidad. Termoestables y elastómeros: son amorfos. Grado de cristalinidad y propiedades Si el grado de cristalinidad aumenta – Aumenta la densidad – Aumentan la rigidez, resistencia. – Aumenta la resistencia térmica – Si el polímero es transparente en estado amorfo, se vuelve opaco en estado semicristalino 10 PE baja densidad vs. PE alta densidad Baja Alta densidad densidad Grado 55% 92% cristalinidad Densidad 0.92 0.96 Módulo de 140 MPa 700 MPa elasticidad Temperatura 115C 135C de fusión 11 Temperatura de transición vítrea (Tg) Es aquella a al cual el polímero se endurece como sólido amorfo. El polímero adquiere una estructura vítrea. Al descender la temperatura por debajo de la de su Tg, el polímero se hace cada vez más quebradizo. Si la temperatura aumenta por encima de Tg, el polímero adopta un aspecto de goma. Propiedades térmicas de polímeros: temperatura de transición vítrea 2. En un material amorfo, a Tg, hay un Tg: temperatura a la cambio en la cual el polímero se pendiente de la transforma en un curva del volumen sólido vítreo (amorfo) Líquido específico frente a la temperatura Estado de goma 1. En el enfriamiento de un material Estado vítreo cristalino hay un cambio brusco en el volumen al pasar por el punto de fusión Estado cristalino 13 Polímeros en la construcción Carpintería aislamiento Revestimiento para suelos  cubiertas Pantallas acústicas o de protección Tuberías Aislamiento eléctrico