tema 2. los polímeros
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los polímeros y sus propiedadesTRANSCRIPT
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TEMA 2.LOS POLMEROS
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Lospolmerosyplsticos
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Polietileno.
a)Representacinesquemticadelaunidadmonomrica ydelacadena.
b)Perspectivadelacadena,indicandoladisposicinenzigzag
Polmero Aditivo Plstico+ =
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Intersindustrial
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Evolucin de la produccin mundial de plsticos en millones de toneladas.
1. Bajadensidad.
2. Relacin/pesoadecuadaamltiplesaplicaciones.
3. Aislantestrmicosyelctricos.
4. Elevadaductilidad.
5. Resistenciaaldeterioromedioambiental.
6. Facilidaddeconformado.
7. Capacidadparafabricarlos amedidayengrandesseries.(Bajoprecio)
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MtodosdePolimerizacin
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POLIMERIZACIN POR ADICIN
POLIMERIZACIN: Encadenamiento de monmerosAdicinCondensacin
PTFE
PVC
PP
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MtodosdePolimerizacin
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POLIMERIZACIN POR CONDENSACIN
Polister
Poliamida 66
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MtodosdePolimerizacin
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POLIMERIZACIN POR CONDENSACIN
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Polimerizacin
mMn n
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iin MxM
De ambos mtodos resultan:
Homopolmeros: Todas las unidades de la cadena de la misma naturaleza.
Copolmeros: Unidades monomricas de distinta naturaleza
Existen varias formas para expresar el tamao medio de la cadena de un polmero:
Peso molecular promedio en nmero:
donde xi = fraccin del n total de molculas con peso molecular Mi
Grado (promedio) de polimerizacin:
donde m = peso molecular del monmero
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Pesosmoleculares
Peso molecular promedio en nmero, Mn Peso molecular promedio en peso, Mw
Peso molecular promedio en viscosidad, Mv
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ii iwMwM iii Mxw ;
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Pesosmoleculares
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Estructuraqumica
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Los aspectos que configuran la estructura qumica de un polmero son:
Naturaleza de los monmeros
Forma en que se enlazan para formar las cadenas
Configuracin de la cadena
a. Presencia de tomos de O, S, halgenos, N, Si y sustituyentes aromticos en los monmeros
b. Diversas posibilidades de enlace en el caso de monmeros asimtricos (isomera secuencial)
MONMEROS Y FORMA EN QUE SE ENLAZAN
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Estructuraqumica
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c. Uniones en copolmeros
d. Segn el grado de funcionalidad del monmero (numero de enlaces activos)
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Estructuraqumica
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CONFIGURACIN DE LA CADENA(estructuras moleculares distintas)
a. Disposicin de grupos laterales (estereoismeros)
b. Configuracin de los dobles enlaces (ismeros geomtricos)
Caucho natural
Gutapercha
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Estructurafsica
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La estructura fsica viene determinada por la organizacin de las molculas en el estado slido
Disposicin de las cadenas en la celdilla unidad de polietileno
Disposicin de las cadenas en los planos cristalinos
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Estructurafsica
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Modelo de micelas o franjas
Fotomicrografia de la estructura esferultica del polietileno (525x )
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EstructuraFsica
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SemicristalinaSemicristalina AmorfaAmorfa
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EstructuraFsica
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EstructuraFsica
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Los polmeros amorfos, tales como los acrlicos y los policarbonatos, tienen temperatura de transicin vtrea Tg, pero no tienen punto de fusin especfico Tm. Los polmeros semicristalinos, tales como el polietileno y los nylon, se dilatan fuertemente a su temperatura de fusin cuando se les calienta.
Volumen especfico (V/m)en funcin de la temperatura
Callister,Fig.16.9
T
Masamolecular
T g
Tmmobileliquid
viscousliquid
toughplastic
partiallycrystallinesolidcrystallinesolid
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ClasificacinEstructural
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Clasificacin en funcin del comportamiento trmico derivado de su configuracin estructural:
Termoplsticos: funden, solubles, remoldeables
Cadenas lineales o ramificadas.
Semicristalinos o amorfos
Termoestables: No funden, insolubles, in-remoldeables
Entrecruzados o reticulares
Amorfos
Estructura de polmeros termoplsticos, termoestables y cauchos
Elastmeros o cauchos: termoestables o termoplsticos
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ClasificacinEstructural
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Termoplsticos: dbil unin entre cadenas dctiles ablandamiento al calentar fusibles, solubles, moldeables Ejemplos:
polietileno polipropileno policarbonato poliestireno
Termoestables: fuertes uniones intermoleculares duros / frgiles no se ablandan al calentar infusibles, insolubles, inmoldeables Ejemplos:
resinas epoxi resinas de polister baquelitas
Elastmeros: comportamiento elastomrico termoestables:
caucho vulcanizado poliuretano siliconas
termoplsticos: spandex (lycra) poliestireno-butadieno-estireno (SBS)
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Envejecimiento
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Aditivos
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AditivosLos aditivos son sustancias dispersas en la masa de polmero que se utilizan ampliamente en todo tipo de polmeros: termoplsticos, termoestables y cauchos. Han de cumplir ciertos requerimientos para poder ser incorporados al material, como no ser voltiles a la temperatura de transformacin, ni migrar hacia el exterior para no producir contaminacin en los productos que estn en contacto con los mismos. No deben tener ningn efecto nocivo ni durante su manipulacin ni durante su uso.
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Aditivos
La mayor proporcin de aditivos de los polmeros corresponde a las cargas y plastificantes
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