polimeros prop y aplic

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POLIMEROS Introducción y clasificación Estructura y propiedades Polimerización por crecimiento en etapas Polimerización por crecimiento de la cadena Análisis Descripción y utilización Curado de resinas

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Introducción a los materiales polímeros

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Page 1: Polimeros prop y aplic

POLIMEROSIntroducción y clasificación

Estructura y propiedades

Polimerización por crecimiento en etapas

Polimerización por crecimiento de la cadena

Análisis

Descripción y utilización

Curado de resinas

Page 2: Polimeros prop y aplic

Descripción y utilización

Descripción y aplicaciones

Materiales compuestos

Procesado de polímeros

Page 3: Polimeros prop y aplic

Descripción y aplicaciones

Descripción y utilización

Cadenas de carbono saturadas

Cadenas de carbono insaturadas

Cadenas de carbono -Policetonas

Cadenas de carbono y heteroátomos

Cadenas de heteroátomos

Page 4: Polimeros prop y aplic

Cadenas de carbono saturadas

Policianoacrilatos

Polipropileno

Poliisobutileno

Poliestireno

Poliacrilonitrilo

Polietileno

Poli(cloruro de vinilo)

Poli(cloruro de vinilideno)

Poli(fluoruro de vinilideno)

Poli(tetrafluoretileno)

Polimetacrilato de metilo

Poliacetato de vinilo

Alcohol polivinílico

Polivinilpirrolidona

SAN

ABS

Acrilicas

Page 5: Polimeros prop y aplic

Polietileno

DESCRIPCION Y APLICACIONES

CH2

CH2

CH2

CH2n

CH2 CH2n

LDPE - Polietileno de baja densidad

LDPE - Ramificado

HDPE - Lineal

Blando y flexible - Bolsas de plástico- Cajas de plástico

- Aislantes eléctricos

“ Plástico “

Reblandecimiento 100ºC

- Juguetes

Más barato y popular

- Zapatillas playa- Pañales

- Cepillos de dientes

Page 6: Polimeros prop y aplic

Polietileno

DESCRIPCION Y APLICACIONES

CH2

CH2

CH2

CH2n

CH2 CH2n

LDPE - Ramificado

HDPE - Polietileno de alta densidad

HDPE - Lineal

Rígido y duro

- Tubos de plástico- Botellas

- Fibras para chalecos antibala

- Barras para sustituir al hielo en pistas de patinaje

UHMWPE – Polietileno de peso molecular ultra alto

Peso molecular: entre 200.000 y 500.000

Peso molecular: mayor de 500.000

Page 7: Polimeros prop y aplic

Polipropileno

DESCRIPCION Y APLICACIONES

ISOTÁCTICO - El más utilizado

- Fibras

- Plásticos

IsotácticoAtactico

Elastomérico

Reblandecimiento 160ºC

- Alfombras de exterior (piscinas , minigolf etc.)

- Envases lavables en lavaplatos

CH2 CH

CH3

nCH2

CH

CH3

CH2

CH

CH3

n

Ziegler Natta

o Metalocenos

Polimerización

(Hidrofobo – no absorbe agua)

- Cristalino y más denso

CH2

C

H CH3

CH2

C

H

CH2

C

H CH3CH3

n

Page 8: Polimeros prop y aplic

Polipropileno

DESCRIPCION Y APLICACIONES

IsotácticoAtactico

- Elastómero (Goma como el caucho)

-Los bloques isotácticos mantienen unidos grupos de cadenas dándole mayor resistencia (sin entrecruzamiento)

ATACTICO – Menos utilizado

Copolímero en bloques isotáctios y atácticos

ElastoméricoCH2 CH

CH3

nCH2

CH

CH3

CH2

CH

CH3

n

Ziegler Natta

o Metalocenos

Polimerización

ELASTOMERICO – Elastómero termoplástico

CH2

C

CH3 H

CH2

C

H

CH2

C

H CH3CH3

n

Page 9: Polimeros prop y aplic

PIB Poliisobutileno

DESCRIPCION Y APLICACIONES

- Cámaras para neumáticos- Balones y globos

- Es un caucho sintético - elastómero

Se puede Vulcanizar (entrecruzar usando el enlace doble)

- Es el único caucho impermeable a los gases

CH2 CCH3

CH3

n

nCationica

Polimerización

CH2

C

CH3

CH2

C

CH3 CH3 CH3

- Caucho butilo Obtención a –100ºC

Copolímero con isopreno o butadieno (1%)

nCH2

C

CH3

CH2

C

CH3 CH3 CH3

nCH2

C

CH3

CH2

C

CH3 CH3 CH3CH2

CH CH

CH2

Page 10: Polimeros prop y aplic

Poliestireno

DESCRIPCION Y APLICACIONES

-Carcasas de radios, ordenadores, juguetes, contenedores, pequeño electrodoméstico, envases etc.

- Plástico resistente

- Espuma de poliestireno para envases (Con freón y calor)- Gránulos ó pelets de espuma para recipientes- Vasos aislantes de bebidas calientes- Envases semirrígidos transparentes para huevos

CH2 CHnCH2

CHCH2

CH

nRadical

Polimerización

- Barato y muy común

Poliestireno sindiotáctico es cristalino funde a 270ºC y se obtiene por polimerización catalizada por metalocenos

Más caro y resistente

Amorfo

Page 11: Polimeros prop y aplic

Poliacrilonitrilo

DESCRIPCION Y APLICACIONES

- Pocas aplicaciones solo como polímero

- Útil para fabricar fibra de carbono

- Refuerza los copolímeros manteniendo juntas cadenas por fuerzas polares

- Componente de fibras copolimerizando con estireno, acrilato de metilo, metacrilato de metilo, cloruro de vinilo etc.

CH2 CH

CN

nCH2

CH

CN

CH2

CH

CN

nRadical

Polimerización

Orlon ó Acrilan

Page 12: Polimeros prop y aplic

Copolímeros de acrilonitrilo

DESCRIPCION Y APLICACIONES

- Plástico

SAN Acrilonitrilo-estireno

m

CH2

CH

CN

CH2

CH

CN

nCH2

CHCH2

CH

- Reforzado por fuerzas polares entre grupos CN

Page 13: Polimeros prop y aplic

Copolímeros de acrilonitrilo

DESCRIPCION Y APLICACIONES

- Parachoques coches

ABS Acrilonitrilo-butadieno-estireno

- Plástico muy fuerte y poco pesado

CH2

CH

CH

CH2

CH2 CH

CN

CH2 CH

n

m m´

CH2 CH

CN

CH2 CH

m m´

- Cadena principal de pilibutadieno- Cadenas laterales de SAN

- Reforzado por fuerzas polares entre grupos CN

Page 14: Polimeros prop y aplic

Copolímeros de acrilonitrilo

DESCRIPCION Y APLICACIONES

- Todo tipo de prendas de vestir acrílicas

Fibras Acrílicas

- Resistentes a la intemperie

Copolímeros acrilonitrilo- acrilato de metilo

- Fibras para tejidos

n mCH2 CH

CN

CH2 CH

CO

O

CH3

Copolímeros acrilonitrilo- metacrilato de metilo

n mCH2 CH

CN

CH2 C

CO

O

CH3

CH3

- Lonas para carpas

Page 15: Polimeros prop y aplic

Copolímeros de acrilonitrilo

DESCRIPCION Y APLICACIONES

- Todo tipo de prendas de vestir

Fibras Modacrílicas

- Retardantes a la llama

Copolímeros acrilonitrilo- cloruro de vinilo

- Fibras para tejidos

n mCH2 CH

CN

CH2 CH

Cl

Page 16: Polimeros prop y aplic

Policianoacrilatos

DESCRIPCION Y APLICACIONES

- Superglu

- Pegamentos quirurgicos

- Pegamentos instantáneos

CH2 C

CN

COOR

nCH2 C

CN

COOR

n

AniónicaPolimerización

H2O

Basta trazas de humedad para iniciar la polimerización

- Normalmente R= metilo

R= Octilo

- También otros R como butilo o etilo- Con R grande no son tóxicos y pegan la piel y córnea y retina ocular

- Peliculas de policianoacrilatos para piel sintética e injertos en quemaduras.

Page 17: Polimeros prop y aplic

PVC Poli(cloruro de vinilo)

DESCRIPCION Y APLICACIONES

- Tuberias agua y desagües

- Depositos, marcos ventanas

Resistente al fuego y al agua

CH2 CH

Cl

nCH2

CH

Cl

CH2

CH

Cl

nRadical

Polimerización

- Cortina de ducha- Tejidos vinílicos

Page 18: Polimeros prop y aplic

VDC Poli(cloruro de vinilideno)

DESCRIPCION Y APLICACIONES

- Plástico de envolver alimentos

- Saran

CH2 CCl

Cln

CH2

C

Cl Cl

CH2

C

Cl Cl

nRadical

Polimerización

Page 19: Polimeros prop y aplic

PVDF Poli(fluoruro de vinilideno)

DESCRIPCION Y APLICACIONES

- Aislantes de cables eléctricos

- Recipientes para productos químicos

Resistencia térmica y eléctrica

Resistente a reactivos químicosResistencia a la luz ultravioleta

- Mezclado con polimetacrilato de metilo lo hace más duradero a la UV

Piezoeléctrico

- Membrana vibratoria de altavoces piezoeléctricos de agudos (CF2 muy polar se orienta en el campo eléctrico).

CH2 CF2nCH2

CF2

CH2

CF2

nRadical

Polimerización

Page 20: Polimeros prop y aplic

PTFE Poli(tetrafluoretileno)

DESCRIPCION Y APLICACIONES

- Recubrimientos (Para Química)- Cinta para fontaneria

Resistente al fuego y al agua

CF2 CF2nCF2

CF2

CF2

CF2

nRadical

Polimerización

Resistente a reactivos químicos

- Recubrimientos de sartenes antiadherentes

- Alfombras y telas resistentes a las manchas

- Protesis medicas (Válvulas corazón)

TEFLON

Page 21: Polimeros prop y aplic

PMMA Polimetacrilato de metilo

DESCRIPCION Y APLICACIONES

- Recubrimientos de bañeras, duchas y fregaderos (Lucite)- Pinturas Acrílicas

- Acuarios transparentes de paredes muy gruesas (>30 cm)- Ventanas de Plexiglás

Plástico duro y transparente

n

nRadical

PolimerizaciónC

O

CH3

CH2 C

CH3

O C

O

CH3

CH2

CCH3

O

C

O

CH3

CH2

C

O

CH3

- Aditivo fluidizante de aceites lubricantes y líquidos hidráulicos (Evita espesamiento hasta –100ºC).

- Decoración (muebles) y Publicidad (Rótulos)

Page 22: Polimeros prop y aplic

PVA Poliacetato de vinilo

DESCRIPCION Y APLICACIONES

- Recubrimientos brillantes de papel y telas- Pinturas

Saponificable a alcohol Polivinílico

- Recubrimientos alimentarios

- Cola para madera

Saponificable a alcohol Polivinílico parcialmente acetilado

n

nRadical

PolimerizaciónO

CO

CH3

CH2 CH

O

CO

CH3

O

CO

CH3

CH2

CH

CH2

CH

Page 23: Polimeros prop y aplic

Alcohol polivinílico

DESCRIPCION Y APLICACIONES

- Guantes de laboratorio

Grupos OH hidrofílicos y CH3 hidrofóbicos = Polímero surfactante (Solubiliza en agua compuestos hidrófobos)- En pinturas acrílicas sirve para solubilizar polimetacrilato de metilo (Pinturas al látex)

Saponificación parcial hasta un 20% de grupos acetato

nMetanol-Agua

NaOHO

HO

H

CH2

CH

CH2

CH

n

O

CO

CH3

O

CO

CH3

CH2

CH

CH2

CH

Page 24: Polimeros prop y aplic

Polivinilpirrolidona

DESCRIPCION Y APLICACIONES

- Pegamentos para madera

Soluble en agua (puede eliminarse del cabello)- Lacas para fijar el pelo (aspecto de pelo mojado)

- Para diluir plasma sanguíneo y conservarlo

CH2 CH

NO

CH2 CH

NO

n

Polimerización

radical

Las lacas modernas contienen además silicona que forma una segunda capa exterior al pelo que impide que se moje la capa de polivinilpirrolidona evitando el aspecto de pelo mojado.

Page 25: Polimeros prop y aplic

Descripción y aplicaciones

Descripción y utilización

Cadenas de carbono saturadas

Cadenas de carbono insaturadas

Cadenas de carbono -Policetonas

Cadenas de carbono y heteroátomos

Cadenas de heteroátomos

Page 26: Polimeros prop y aplic

Cadenas de carbono insaturadas

Poliisopreno

Policloropreno

Polidiciclopentadieno

Fibra de Carbono

PolibutadienoHIPS

SBS

Page 27: Polimeros prop y aplic

Polibutadieno

DESCRIPCION Y APLICACIONES

De los primeros elastómeros (caucho) sintetizados

- Mangueras y juntas de automovil

- Similar al caucho natural y vulcanizable

- Resistente a bajas temperaturas

n

n

Ziegler NattaPolimerización

H

C CC C

H

HH

H

H C CCH2CH2

H H

- Amorfo

Page 28: Polimeros prop y aplic

SBS Poli(estireno-butadieno-estireno)

DESCRIPCION Y APLICACIONES

Caucho duroElastómero termoplástico

Se obtiene por polimerización aniónica (viviente)

- Cubiertas de neumáticos- Suelas para zapatos

n

C CCH2CH2

H H

CH2 CH

CH2 CH

No requiere entrecruzamiento para ser duro

Page 29: Polimeros prop y aplic

HIPS Poliestireno de alto impacto

DESCRIPCION Y APLICACIONES

Se obtiene por polimerización radical entre polibutadieno y estireno

El polibutadieno lineal y el poliestireno lineal son inmiscibles

n Radical

PolimerizaciónC CCH2CH2

H H

CH

CH2

CH

CH

CHCH2 CH CH2

CH2

CH2

CH CH CH2

Fase Poliestireno

Fase Polibutadieno

El copolímero de injerto de estireno sobre cadenas de polibutadieno es el que une las fases inmiscibles

Page 30: Polimeros prop y aplic

Se obtiene por polimerización radical entre polibutadieno y estireno

n Radical

PolimerizaciónC CCH2CH2

H H

CH

CH2

CH

CH

CHCH2 CH CH2

CH2

CH2

CH CH CH2

Fase Poliestireno

Fase Polibutadieno

El polibutadieno lineal y el poliestireno lineal son inmiscibles

El copolímero de injerto de estireno sobre cadenas de polibutadieno es el que une las fases inmiscibles

Es por lo tanto una mezcla inmiscible de polibutadieno lineal y poliestireno lineal facilitada por el copolímero de injerto

HIPS Poliestireno de alto impacto

DESCRIPCION Y APLICACIONES

Page 31: Polimeros prop y aplic

Poliisopreno

DESCRIPCION Y APLICACIONES

Caucho natural – De la Hevea

- Pelotas

Elastómero natural Tg= -70ºC

Vulcanizable

n

n

Ziegler NattaPolimerización

H

C CC C

H

HH

CH3

H C CCH2CH2

CH3 H

- Botas para la lluvia

- Suelas para zapatillas

Amorfo

Page 32: Polimeros prop y aplic

Policloropreno

DESCRIPCION Y APLICACIONES

Primer elastómero (caucho) sintético comercializado

- Aplicaciones análogas al caucho

NEOPRENO

n

n

Ziegler NattaPolimerización

H

C CC C

H

HCl

H

H C CCH2CH2

Cl H

Page 33: Polimeros prop y aplic

Polidiciclopentadieno

DESCRIPCION Y APLICACIONES

A bajas temperaturas alta resistencia al impacto- Objetos grandes de una sola pieza - Carrocerías- Tanques para almacenar productos químicos

ROMP Polimerización metatésis por apertura de anillo

ROMPCH CH

nEndodicliclopentadieno

CH CH

n

Polimerización

Vinílica

CH CH

n

Entrecruzado

Page 34: Polimeros prop y aplic

Fibra de Carbono

DESCRIPCION Y APLICACIONES

- Para reforzar termoestables como las resinas epoxi

Manojos de láminas de grafito se empaquetan para formar fibras

- Los compósitos reforzados con fibras de carbono muy resistentes (más que el acero) para su peso- Raquetas, palos de golf, piezas de aviones etc.

Page 35: Polimeros prop y aplic

Descripción y aplicaciones

Descripción y utilización

Cadenas de carbono saturadas

Cadenas de carbono insaturadas

Cadenas de carbono -Policetonas

Cadenas de carbono y heteroátomos

Cadenas de heteroátomos

Page 36: Polimeros prop y aplic

Policetonas

DESCRIPCION Y APLICACIONES

- Al contener ramificaciones de metilos menor cristalinidad, menor Tf=220ºC y menos quebradizo

- La polaridad de los grupos carbonilo mantiene juntas a las cadenas

CH2 CH2n

Catálisis

Pd (II)CO CH2 CH2 C

O

- Plástico duro de alta cristalinidad y Tf=225ºC- Soluble solo en hexafluor isopropanol

Copolimero con algo de propileno= Carilon

Page 37: Polimeros prop y aplic

Descripción y aplicaciones

Descripción y utilización

Cadenas de carbono saturadas

Cadenas de carbono insaturadas

Cadenas de carbono -Policetonas

Cadenas de carbono y heteroátomos

Cadenas de heteroátomos

Page 38: Polimeros prop y aplic

Cadenas de carbono y heteroátomos

Poliésteres Policarbonatos

Poliéteres

PEN

PPOResinas epoxi C-O-C

PET

Page 39: Polimeros prop y aplic

Poliéteres

DESCRIPCION Y APLICACIONES

RESINAS EPOXI

CH2 CH CH2 O

O

CH2CHCH2O

O

C

CH3

CH3

Monómero

Prepolímero con n variable entre 0 y 30

CH2 CH CH2 O

O

C

CH3

CH3

O CH2 CH

OH

CH2 O CH2CHCH2O

O

C

CH3

CH3

n

Para pegamentos usualmente n = 0Los prepolímeros son plásticos que pueden fundirse

Page 40: Polimeros prop y aplic

Poliéteres

DESCRIPCION Y APLICACIONES

Otros monómeros usualesRESINAS EPOXI

Los prepolímeros se entrecruzan con otro derivado bifuncional nucleofílico como las diaminas

O

O C

C

O

O

O

O

CH2

CH2

CH

CH

CH2

CH2

O

O

- Compositos con diferentes materiales SCRIMP- Recubrimientos, reforzar y rellenos granitos etc.

- Pegamentos de dos componentes

Page 41: Polimeros prop y aplic

Poliéteres

DESCRIPCION Y APLICACIONES

Termoplástico de alta Tg = 210ºC

PPO Poli(oxido de fenileno)

La mezcla de poliestireno de alto impacto (HIPS) con poli(óxido de fenileno) (PPO) es el Noryl comercializado por GE

OH

CH3

CH3

Cu(I)

Aminacomo base

O

CH3

CH3

O2 H2O

n

Page 42: Polimeros prop y aplic

Poliésteres

DESCRIPCION Y APLICACIONES

- Botellas, globos

- Botellas y frascos que resisten el calor

C CO

O

O

O CH2 CH2

PET Politereftalato de etileno

Fibras resistentes – Plásticos - Copositos- Tubos para reemplazar vasos sanguíneos- Fibras de poliéster

CO

O CO

O

CH2 CH2

PEN Polinaftalato de etileno

-Termoplástico de alta Tg

Page 43: Polimeros prop y aplic

Policarbonatos

DESCRIPCION Y APLICACIONES

-Policarbonato de bisfenol A

Entrecruzados:

- Ventanas, lentes, discos CD

C

CH3

CH3

OC

O

O

- Termoplástico

Policarbonatos mixtos como los de los alcoholes alilico y etilénglicol

CH CH2 O C

O

O CH2 CH2 O C

O

CH2 CHCH2 CH2

- Amorfo

-Termorrígidos

- Lentes duras y livianas

Page 44: Polimeros prop y aplic

Cadenas de carbono y heteroátomos

Poliésteres Policarbonatos

Poliamidas

Poliimidas

Poliéteres

PEN

PPOResinas epoxi C-O-C

KEVLARNYLON

SPANDEXPoliuretanos

NOMEX

Poliureas

C-N-C

PET

Page 45: Polimeros prop y aplic

Poliamidas - Alifáticas

DESCRIPCION Y APLICACIONES

Nylon a,b

Diamina + ácido dicarboxílico

- Termoplásticos y fibras

- Cerdas de cepillos de dientes

NYLONCH2

N

H

N

H

C

O

CH2

C

O

a b-2-aminoácido ó lactona

CH2N

H

C

Oa-1 Nylon a

- Medias y prendas análogas a las de seda

- Cuerdas y lonas- Paracaídas

Cristalino

Page 46: Polimeros prop y aplic

Poliamidas - Alifáticas

DESCRIPCION Y APLICACIONES

NYLON

CH2N

H

N

H

C

O

CH2

C

O

a b-2

Las cadenas se mantienen unidas formando fibras

CH2N

H

N

H

C

O

CH2

C

O

a b-2

CH2N

H

N

H

C

O

CH2

C

O

a b-2

Page 47: Polimeros prop y aplic

Poliamidas - Aramidas

DESCRIPCION Y APLICACIONES

Son un tipo de Nylon

KEVLARC

O

N

HC

O

N

H

N

H

N

H

C

O

C

O

- Lineal por tener conformación solo trans el enlace amida – Facilita cristalinidad y formación de largas fibras

Cristalino

Page 48: Polimeros prop y aplic

Poliamidas - Aramidas

DESCRIPCION Y APLICACIONES

- No puede adoptar la conformación cis por el impedimento estérico de los H en orto de los fenilos

Son un tipo de Nylon

KEVLARC

O

N

HC

O

N

H

N

H

N

H

C

O

CO

H

H

Impedimento estérico

- Lineal por tener conformación solo trans el enlace amida – Facilita cristalinidad y formación de largas fibras

Page 49: Polimeros prop y aplic

Poliamidas - Aramidas

DESCRIPCION Y APLICACIONES

- Chalecos Antibala

Son un tipo de Nylon

KEVLARC

O

N

HC

O

N

H

N

H

N

H

C

O

C

O

-Cristalino Pf > 500ºC

-Insoluble en todos los disolventes-Buena acomodación entre cadenas – fibras muy resistentes

- Neumáticos resistentes a pinchazos

- Tejidos resistentes

Page 50: Polimeros prop y aplic

Poliamidas - Aramidas

DESCRIPCION Y APLICACIONES

Son un tipo de Nylon

NOMEX

-Buena acomodación entre cadenas – fibras muy resistentes

N

H

N

H

C

O

C

O

N

H

N

H

C

O

C

O

Cristalino

Page 51: Polimeros prop y aplic

Poliamidas - Aramidas

DESCRIPCION Y APLICACIONES

Son un tipo de Nylon

NOMEX

-Buena acomodación entre cadenas – fibras muy resistentes

N

H

N

H

C

O

C

O

N

H

N

H

CO

C

O

Impedimento estérico

Page 52: Polimeros prop y aplic

Poliamidas - Aramidas

DESCRIPCION Y APLICACIONES

Son un tipo de Nylon

NOMEX

-Buena acomodación entre cadenas – fibras muy resistentes

- Ropas antillama resistentes (Trajes de bomberos)

- Tejidos antifuego también mezclado con Kevlar

N

H

N

H

C

O

C

O

N

H

N

H

C

O

C

O

Page 53: Polimeros prop y aplic

Poliimidas

DESCRIPCION Y APLICACIONES

Son flexibles tipo de Nylon

Lineales

Fuertes y resistentes al calor, a la combustión y a los reactivos químicos.

- Vajillas para microondas- Piezas de coches que tengan que soportar calor intenso, corrosivos, combustibles o golpes (parachoques).

CH2 C

O

N

R

C

O

n

Heterocíclicas aromáticasC

C

N

O

O

R

Sustitutos del vidrio y el acero

- Compositos, adhesivos, aislantes, antifuegos y como fibras ropa y telas protecciones y aislantes de cables.

Page 54: Polimeros prop y aplic

Poliimidas

DESCRIPCION Y APLICACIONES

- En Rojo grupos dadores de electrones

Heterocíclicas aromáticasForman complejos de transferencia de carga entre cadenas

Los complejos de transferencia de carga mantienen unidas entre sí a las cadenas - polímeros muy fuertes

- En azul grupos aceptores de electrones

N

O

O

N

O

O

N

O

O

N

O

O

N

O

O

N

O

O

N

O

O

N

O

O

N

O

O

N

O

O

N

O

O

N

O

O

Page 55: Polimeros prop y aplic

Poliimidas

DESCRIPCION Y APLICACIONES

Heterocíclicas aromáticasLos complejos de transferencia de carga son tan fuertes que a veces se intercalan grupos para hacerlas menos rígidas y más procesables, más flexibles

N

O

O

O

CCH3 CH3

O

N

O

O

Enlaces éter flexibles

Las poliimidas son antifuegos pués cuando arden superficialmente forman una capa de carbono que extingue el incendio (y además fácil de limpiar)

Page 56: Polimeros prop y aplic

Poliuretanos

DESCRIPCION Y APLICACIONES

Enlace uretano

- Goma espuma de asientos y sofás

- Plantillas de zapatos

Elastómeros y fibras

Espumas

O C

O

N

H

N

H

C

O

O CH2 CH2

- Espumas para almohadas y colchones

- Pinturas

Page 57: Polimeros prop y aplic

Poliureas

DESCRIPCION Y APLICACIONES

Enlace Urea

- Goma espuma de asientos y sofás

- Pinturas

Elastómeros y fibras

Espumas

- Espumas para almohadas y colchones

O C

O

N

H

CH2 N C

H O

N

H

CH2 CH2 N

H

Se conocen en la industria como poliuretanos aunque no lo sean

Page 58: Polimeros prop y aplic

Poliuretanos – copolímeros en bloques

DESCRIPCION Y APLICACIONES

Con enlaces urea y uretanoSPANDEX

Bloque rígido

n 40

- Telas elásticas

Bloque flexible (goma)

- Es una fibra con propiedades de elastómero

Lycra (DuPond)

O C

O

N

H

CH2 N C

H O

N

H

C

O

O CH2N

H

N

H

C N

HO

CH2CH2O

Page 59: Polimeros prop y aplic

Cadenas de carbono y heteroátomos

Poliésteres Policarbonatos

Poliamidas

Poliimidas

Poliéteres

PEN

PPOResinas epoxi C-O-C

KEVLARNYLON

SPANDEXPoliuretanos

NOMEX

Poliureas

Poli(sulfuro de fenileno)

C-N-C

Poli(fenilsulfonas)

Poli(étersulfonas)

PET

C-S-C

Page 60: Polimeros prop y aplic

PPS Poli(sulfuro de fenileno)

DESCRIPCION Y APLICACIONES

- Resistente a la combustión y Tf=300ºC- Termoplástico ingenieril

- Componentes de enchufes, microondas, automóviles, secadores de pelo etc.

- Bajo peso molecular

- Entrecruzable calentándolo en presencia de oxígeno

Cl Cl S2Na Sn

Page 61: Polimeros prop y aplic

Poli(fenilsulfonas)

DESCRIPCION Y APLICACIONES

Solución : Bajar Tg mediante introducción de más flexibilidad en la cadena

No pueden procesarse

Descomponen cerca de 500ºC

Son tan rígidas que no tienen Tg

SO

O

Page 62: Polimeros prop y aplic

PES Poli(étersulfonas)

DESCRIPCION Y APLICACIONES

- Instrumental médico esterilizable- Tg = 190ºC

- Muy rígidos

O

CCH3 CH3

O

SO O

- Vajillas resistentes al calor

NaO

CCH3 CH3

ONa

SO O

FF

230-160ºC DMSO

- Tg = 230ºC

SO O

O

Page 63: Polimeros prop y aplic

Descripción y aplicaciones

Descripción y utilización

Cadenas de carbono saturadas

Cadenas de carbono insaturadas

Cadenas de carbono -Policetonas

Cadenas de carbono y heteroátomos

Cadenas de heteroátomos

Page 64: Polimeros prop y aplic

Cadenas de heteroátomos

Polisilanos

Poligermanos

Poliestannanos

Polifosfacenos

Polisiloxanos (Siliconas)

POLIMEROS INORGANICOS

Page 65: Polimeros prop y aplic

SILICONAS (Polisiloxanos)

DESCRIPCION Y APLICACIONES

- Mezcla de ácido bórico y dimetil siloxano es blandidur (juguete deformable)

- Resistentes al calor

- Elastómeros

Polidimetilsiloxano

- Selladoras, rellenos, revestimientos, lacas de pelo etc.

Si

CH3

CH3

O

Si

CH3

O

Si O

PolidifenilsiloxanoPolimetilfenilsiloxano

- Cinta y piezas uniones

- Muy bajas Tg (blandos y deformables)

Page 66: Polimeros prop y aplic

SILICONAS (Polisiloxanos)

DESCRIPCION Y APLICACIONES

O

Si

Si OSi

OSiO

CH3CH3

CH3

CH3

CH3CH3

CH3

CH3

HO

O

Si

Si OSi

O

SiO

CH3CH3

CH3

CH3

CH3CH3

CH3

CH3

OH

Page 67: Polimeros prop y aplic

SILICONAS (Polisiloxanos)

DESCRIPCION Y APLICACIONES

O

Si

Si OSi

OSiO

CH3CH3

CH3

CH3

CH3CH3

CH3

CH3

HO

OSi

Si OSi

O

Si

CH3CH3

CH3

CH3

CH3 CH3

CH3

CH3

OHO

Page 68: Polimeros prop y aplic

SILICONAS (Polisiloxanos)

DESCRIPCION Y APLICACIONES

O

Si

Si OSi

OSiO

CH3CH3

CH3

CH3

CH3CH3

CH3

CH3

HO

Si O SiHO

CH3

CH3

CH3

CH3

O Si O

CH3

CH3

Si O

CH3

CH3

Si O SiHO

CH3

CH3

CH3

CH3

O Si O

CH3

CH3

Si O

CH3

CH3

O

Si

Si OSi

OSiO

CH3CH3

CH3

CH3

CH3CH3

CH3

CH3

Page 69: Polimeros prop y aplic

SILICONAS (Polisiloxanos)

DESCRIPCION Y APLICACIONES

O

Si

Si OSi

OSiO

CH3CH3

CH3

CH3

CH3CH3

CH3

CH3

HO

Si O SiHO

CH3

CH3

CH3

CH3

O Si O

CH3

CH3

Si O

CH3

CH3

Si O Si O

CH3

CH3

CH3

CH3

Si O Si O

CH3

CH3

CH3

CH3

Si O Si O

CH3

CH3

CH3

CH3

Si O Si O

CH3

CH3

CH3

CH3

Page 70: Polimeros prop y aplic

Polisilanos

DESCRIPCION Y APLICACIONES

Copolímero dimetilsilano y metilfenilsilano

Polidimetilsilano

- Conductores de electricidad

- Cristalino y tan duro e insoluble que no es procesable

Cl Si Cl

CH3

CH3

NaSi

CH3

CH3

Cl Si Cl

CH3

CH3

Cl Si Cl

CH3Na

Si

CH3

CH3

Si

CH3

nm

- Resistentes al calor (hasta 300ºC)- A mayor temperatura dá carburo de silicio (abrasivo)

Page 71: Polimeros prop y aplic

Poligermanos y poliestannanos

DESCRIPCION Y APLICACIONES

POLIGERMANOS

- Conductores de electricidad

- Conductores de electricidad

POLIESTANNANOS

Ge

CH3

CH3

Ge

CH3

CH3

Ge

CH3

CH3

Ge

CH3

CH3

Sn

CH3

CH3

Sn

CH3

CH3

Sn

CH3

CH3

Sn

CH3

CH3

Page 72: Polimeros prop y aplic

Polifosfacenos

DESCRIPCION Y APLICACIONES

Síntesis en etapas

- Elastómeros aislantes eléctricos

PCl5 NH4Cl N P

Cl

Cl n1ª Etapa

2ª Etapa N P

Cl

Cl n

RONaN P

O

O

R

R

n

Page 73: Polimeros prop y aplic

Descripción y utilización

Descripción y aplicaciones

Materiales compuestos

Procesado de polímeros

Page 74: Polimeros prop y aplic

Materiales compuestos

Descripción y utilización

-Los compositos son materiales compuestos por más de un componente. -Los compositos poliméricos son materiales compuestos por varios polímeros o por polímeros y otros materiales

Materiales compuestos

Agregados

Reforzados con fibras

Cargas

Matriz

Matriz

Fibra

Silicatos, Carbonatos

Polímeros inmisciblesSilice, Carbon etc.

Vidrio, Fibra de C.

Kevlar, Polietileno etc

ResinasTermorrígidas

Poliimida, etc.Epoxi,Polister insat.

Termoplásticos

Inorgánicos:

Page 75: Polimeros prop y aplic

Materiales compuestos

Descripción y utilización

La Matriz-Mantiene unidas las cargas o fibras

- Aumenta la resistencia al a compresión

Termorrígida- Aumenta la resistencia térmica

- Aumenta la resistencia (menor fragilidad)Elastomérica

- Aumenta la dureza del material compuesto

-Combina sus propiedades con las del otro componente (menos pesado, menos degradable, más elástico etc.)

La carga - Abaratamiento por menor peso de matriz- Combina sus propiedades

La fibra - Aumenta la resistencia (menor fragilidad)- Combina sus propiedades

- Aumenta la resistencia a la tracción

Page 76: Polimeros prop y aplic

Descripción y utilización

Descripción y aplicaciones

Materiales compuestos

Procesado de polímeros

Page 77: Polimeros prop y aplic

Procesado de polimerosDescripción y utilización

Inyección. Básicamente, el plástico se calienta por encima de su Tg y después se somete a altas presiones para rellenar el contenido de un molde. El plástico fundido es comprimido en el molde por un émbolo. Se deja enfriar y luego se saca del molde en su forma final. La ventaja del método es la velocidad; este proceso puede ser ejecutado varias veces por segundo.

Extrusión.Es parecido a la inyección excepto que el plástico se fuerza a través de un troquel. Sin embargo, la desventaja de la extrusión es que los objetos así hechos deben tener la misma sección. Ej: los tubos de plástico.

Page 78: Polimeros prop y aplic

Procesado de polimerosDescripción y utilización

Hilado.La fabricación de fibras se llama hilado. Hay tres tipos: Hilado de fusión: se usa para polímeros que funden fácilmente. Hilado seco: se disuelve el polímero en una disolución que puede ser evaporarse.Hilado húmedo: se utiliza cuando el disolvente no puede evaporarse y se elimina por medios químicos.

En todos los tipos de hilado usa el mismo principio, se presiona sobre la superficie de un disco de metal que contiene agujeros muy pequeños, llamados hiladores.

Se alcanzan velocidades de hilado de 2500 pies/minuto.

Page 79: Polimeros prop y aplic

POLIMEROSIntroducción y clasificación

Estructura y propiedades

Polimerización por crecimiento en etapas

Polimerización por crecimiento de la cadena

Análisis

Descripción y utilización

Curado de resinas