VOLVER A LOS ARTÍCULOSEn la naturaleza y en productos fabricados por el hombre se pueden encontrar algunos compuestos llamados polímeros. Las proteínas y el caucho son algunos ejemplos de estas estructuras químicas que nos rodean.
Polímero
Son macromoléculas (moléculas de gran tamaño) que están conformadas por cientos de miles de moléculas más pequeñas y se caracterizan porque una misma unidad se repite muchas veces a lo largo de una cadena. Un polímero está conformado por una cantidad indefinida de monómeros, los cuales son moléculas pequeñas que lo conforman por medio de un proceso denominado polimerización. Este proceso se encarga de enlazar o unir esas pequeñas moléculas.
Clasificación de los Polímeros
Los polímeros pueden clasificarse según su origen y según el comportamiento que adquieren a elevadas temperaturas.
Según su origen.
Naturales: son aquellos que se pueden encontrar en la naturaleza como las proteínas, la seda, el caucho, el almidón y el algodón, entre otros.
En el caso del almidón su monómero es la glucosa, por otro lado, las proteínas presentan como monómero a los aminoácidos.
Sintéticos: son aquellos que se elaboran en un laboratorio o industria a partir de un monómero natural. Entre los más comunes se encuentran el nailon, la porcelana y el vidrio.
Según su comportamiento a elevadas temperaturas.
Termoplásticos: son materiales rígidos a temperatura ambiente, pero al aplicarles temperatura se vuelven moldeables y blandos, por lo que se pueden fundir y moldear varias veces sin cambiar sus propiedades. Algunos son el poliéster, la seda, el polietileno, la lana, entre otros.
Termoestables: son materiales rígidos, frágiles, resistentes al calor o a la aplicación de elevadas temperaturas. Una vez que son moldeados no pueden volver a su forma original. Por ejemplo: la baquelita y el PVC.
Comportamiento térmico de un Polímero
Temperatura de ebullición: los polímeros se degradan debido a la aplicación del calor y por lo tanto, pueden romperse.
Temperatura de fusión: la fusión de un polímero tiene dos zonas, la primera llamada zona amorfa, donde se da el desorden de moléculas ocurriendo a una temperatura de transición determinada y la segunda, zona cristalina, la cual ocurre a la temperatura de fusión.
Debido a que los polímeros son moléculas conformadas por un gran número de átomos, resulta imposible que la misma esté totalmente ordenada, por lo cual un polímero en estado sólido presenta zonas amorfas y cristalinas.
Grado de polimerización
Se refiere al número de veces en la que el monómero se repite para formar el polímero. Los polímeros con grados de polimerización muy bajos se pueden encontrar en estado líquido a temperatura ambiente como los aceites sintéticos y ceras. Por otro lado, aquellos que presentan grados de polimerización superiores normalmente son sólidos a temperatura ambiente.
La polimerización
El proceso mediante el cual se sintetizan los polímeros partiendo de sus monómeros se conoce como polimerización. Los polímeros pueden presentar una estructura lineal (formados por una cadena de monómeros) o ramificados (dos o más cadenas de monómeros). Existen dos formas para sintetizar un polímero: la polimerización por adición y por condensación.
- Polimerización por adición: Es el proceso en el que el producto polimérico contiene todos los átomos del monómero inicial, es decir, toda la molécula del monómero pasa a formar parte de la macromolécula.
- Polimerización por condensación: En este tipo de polimerización el monómero pierde átomos cuando pasa a formar parte del polímero (generalmente la pérdida consiste en una molécula pequeña). Debido a esto, en la polimerización por condensación se tienen subproductos.
En la medida que el peso molecular aumenta, el material tendrá mejores propiedades mecánicas pero tendrá peores propiedades de flujo, el material será más resistente al fluir porque será más viscoso, esto referente a la hora de procesar el polímero. Cuando se fabrican piezas con él, si el polímero es muy viscoso puede dar lugar a la obtención de piezas defectuosas obtenidas por procesos como el moldeo.
OTRAS CLASIFICACIONES DE LOS POLÍMEROS
Los polímeros al estudiarse más a profundidad también pueden clasificarse según su forma, aplicación, orden espacial, propiedades como la cristalinidad y su estructura.
Los elastómeros son un tipo de polímero muy utilizado, son aquellos que tienen un comportamiento elástico, lo cual les permite deformarse fácilmente sin que se rompan sus enlaces o modifique su estructura.