Propiedades y Aplicaciones de los polímeros.
¿Dónde se utilizan los plásticos?

¿Qué son los polímeros?

Los polímeros son un tipo específico de sustancias químicas que se caracterizan por su alto peso molecular . Además, tienen una estructura específica: constan de unidades repetidas llamadas mers . El alto peso molecular significa que el desprendimiento o unión de un solo mer no altera significativamente las propiedades químicas y físicas del compuesto. Esta es una diferencia importante con los oligómeros (sustancias formadas por un pequeño número de meros): en su caso, un cambio de este tipo puede provocar, por ejemplo, un punto de fusión diferente. Los polímeros están asociados principalmente con los plásticos . Sin embargo, en realidad este grupo de compuestos es mucho más amplio. Además de los polímeros sintéticos , que son los componentes básicos de los plásticos, también existen polímeros naturales , que son comunes en la naturaleza. Son uno de los componentes básicos de los organismos vivos.

Propiedades químicas de los polímeros.

Cada polímero puede tener sus propias propiedades individuales. Es posible, sin embargo, distinguir varias propiedades químicas de los polímeros que son comunes a todos ellos. Estos son los siguientes:

• Resistencia a los productos químicos. Por ejemplo, los plásticos utilizados para los envases no reaccionan con los productos químicos que contienen.
• Aislamiento eléctrico y térmico. Los polímeros son buenos aislantes. A partir de ellos se producen los materiales utilizados para las capas protectoras de los cables o para las tomas de corriente. Sus propiedades de resistencia térmica permiten que estos materiales se utilicen en el hogar, por ejemplo en mangos de ollas.
• Alta resistencia y al mismo tiempo ligero . Algunos plásticos incluso pueden flotar.
• Fácil de procesar . Los polímeros se pueden procesar de diversas maneras: se les puede formar capas finas (por ejemplo, fibras textiles) y estructuras estructurales sólidas. Se pueden formar fácilmente en una forma específica.

¿Cómo se producen los polímeros?

La producción de polímeros se puede realizar mediante uno de dos métodos: polimerización y policondensación. En el primer proceso tiene lugar una reacción en cadena en la que los monómeros se unen entre sí. Esto no va acompañado de la formación de subproductos. Para que se produzca la polimerización, es necesario utilizar un iniciador, una sustancia que inicia la reacción y en la que se consume. Los monómeros enlazantes pueden encontrarse originalmente en fase sólida, líquida o gaseosa. Los plásticos resultantes de la polimerización incluyen:

• Polietileno LDPE y HDPE ,
• cloruro de polivinilo (PCV) ,
• polipropileno (PP) ,
• poliestireno (PS).

La policondensación produce una macromolécula, es decir, un polímero, y como subproducto otra sustancia, como agua, amoníaco o cloruro de hidrógeno . En esta reacción, la cadena polimérica crece paso a paso. Entre los plásticos más populares producidos por policondensación se encuentran:

• poliamidas,
• resinas de fenol-aldehído,
• resina epoxica,
• ciertos poliésteres .

En las etapas posteriores de la producción de plásticos, a menudo son necesarios varios tipos de aditivos, como estabilizadores o modificadores. Con ellos es posible producir materiales con propiedades específicas. Puede encontrar una amplia gama de aditivos para plásticos en la cartera de PCC Group, que está disponible en el Portal de productos .

¿Qué tipos de polímeros existen?

Todos los polímeros se pueden dividir según varios criterios, por ejemplo, por su origen, estructura y forma y disposición de sus moléculas. Según su origen, los polímeros pueden ser:

• sintéticos , es decir, que se producen íntegramente mediante síntesis química a partir de monómeros;
• naturales , es decir, son producidas por organismos vivos; estos incluyen, por ejemplo, celulosa , proteínas o ácidos nucleicos;
• naturales pero modificados mediante reacciones químicas, por ejemplo, el acetato de celulosa o el almidón modificado son polímeros modificados .

También se pueden distinguir diferentes tipos de polímeros en función de su estructura de cadena. Existen, entre otros, polímeros lineales, ramificados, en escalera o reticulados. Además, las moléculas de polímero pueden tener formas inusuales, similares a los eslabones de una cadena o a un árbol. Otra clasificación se basa en el número de meros diferentes en una cadena. Si la cadena está formada por un solo tipo de mers, se trata de un homopolímero . Si hay dos o más de ellos, dichos compuestos se denominan copolímeros . La mayoría de los polímeros son compuestos orgánicos. Sin embargo, existe un grupo bastante grande de polímeros inorgánicos , es decir, polímeros que no contienen compuestos de carbono. A estos pertenecen polisulfuros, polisiloxanos o polifosfacenos. En función de otras características estructurales, se pueden distinguir los siguientes tipos de polímeros:

• poliolefinas , compuestas únicamente de carbono e hidrógeno y que contienen largas cadenas de carbono; en este grupo se incluyen polietileno, poliestireno, polipropileno, entre otros;
• polímeros vinílicos , que también contienen largas cadenas de carbono pero que se forman rompiendo los enlaces entre los átomos de carbono; un ejemplo de este grupo es el cloruro de polivinilo;
• poliéteres : polímeros que contienen enlaces éter;
• poliamidas : polímeros con enlaces amida (−NH−C(O)−);
• poliuretanos : polímeros que contienen enlaces uretano (-NH-C(O)-O-);
• poliésteres : polímeros con enlaces éster (-C(O)-O-);
• policarbonatos : polímeros con enlaces carbonato (−O−C(O)−O−).

Una característica importante que afecta las aplicaciones de los polímeros es su disposición molecular. Algunas sustancias pueden ser amorfas, sin estructura ni orden alguno. Generalmente son transparentes y, por tanto, se pueden utilizar, por ejemplo, en la fabricación de envases o lentes de contacto. En otros tipos de polímeros, los átomos están dispuestos en patrones formando estructuras cristalinas. Estos materiales son opacos. La cristalinidad de algunos polímeros se puede controlar hasta cierto punto, lo que altera sus propiedades, por ejemplo aumentando su resistencia, rigidez y resistencia química.

Polímeros: ejemplos de aplicaciones de plásticos en la industria y la construcción.

Los polímeros más comunes (poliéster, poliamida o polietileno) ya han sido nombrados anteriormente. Ahora toca organizar la información y mostrar para qué se utilizan los distintos tipos de polímeros. Hoy en día, prácticamente no existe ningún campo en el que no se utilicen polímeros. Se utilizan en medicina, electrónica, cosmética y probablemente también se encuentren en su hogar. Sin embargo, los ámbitos en los que se utilizan con mayor frecuencia son la industria y la construcción. A continuación se muestran ejemplos seleccionados de aplicaciones de polímeros en estas industrias:

• fenoplásticos : plásticos a base de resinas formadas por la polimerización de fenol y formaldehído, utilizados en la fabricación de mangos de herramientas, forros de frenos y embragues, como aditivo para barnices, adhesivos y aglutinantes;
• resinas epoxi : plásticos termoestables utilizados, por ejemplo, en la producción de laminados, adhesivos para metales, barnices anticorrosivos y aislantes;
• polietileno : componente de diversos materiales de embalaje: películas, cartones de leche, bolsas desechables;
• polipropileno : un componente popular del cableado, equipos médicos, tejidos técnicos, suelos, tuberías y juguetes;
• cloruro de polivinilo , utilizado, entre otros, en la producción de paneles para pisos, tuberías y mangueras, y como ingrediente de adhesivos y barnices;
• poliamida : utilizada en la producción de fibras de nailon, así como engranajes, tuberías de presión y otras piezas de máquinas, películas de embalaje y suelos;
• policarbonato : debido a su alta resistencia, es adecuado para la producción de acristalamientos transparentes: en edificios fuertemente vigilados, aviones, cascos espaciales o coches de Fórmula 1;
• poliuretano : se utiliza para crear espumas utilizadas en las industrias del mueble, automotriz y textil, así como en la industria de la construcción para sellado.

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