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Polimerización. Es
un proceso químico por el cual, mediante calor, luz o un catalizador, se unen
varias moléculas de un compuesto generalmente de carácter no saturado llamado
monómero para formar una cadena de múltiples eslabones, moléculas de elevado
peso molecular y de propiedades distintas, llamadas macromoléculas o polímeros. |
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Propiedades Físicas de los Polímeros.
Estudios de difracción de rayos X sobre muestras de polietileno comercial,
muestran que este material, constituido por moléculas que pueden contener desde
1.000 hasta 150.000 grupos CH2 – CH2 presentan regiones con un cierto
ordenamiento cristalino, y otras donde se evidencia un carácter amorfo: a éstas
últimas se les considera defectos del cristal. En este caso las fuerzas
responsables del ordenamiento cuasicristalino, son las llamadas fuerzas de van
de Waals. En otros casos (nylon 66) la responsabilidad del ordenamiento recae en
los enlaces de H. La temperatura tiene mucha importancia en relación al
comportamiento de los polímeros. A temperaturas más bajas los polímeros se
vuelven más duros y con ciertas características vítreas debido a la pérdida de
movimiento relativo entre las cadenas que forman el material. La temperatura en
la cual funden las zonas cristalinas se llama temperatura de fusión (Tf) Otra
temperatura importante es la de descomposición y es conveniente que la misma sea
bastante superior a Tf.
Clasificación de los Polímeros según sus Propiedades
Físicas. Desde un punto de vista general se puede hablar de tres
tipos de polímeros: Elastómeros, Termoplásticos, Termoestables.
Los elastómeros y termoplásticos están
constituidos por moléculas que forman largas cadenas con poco entrecruzamiento
entre sí. Cuando se calientan, se ablandan sin descomposición y pueden ser
moldeados. Los termoestables se preparan
generalmente a partir de sustancias semifluidas de peso molecular relativamente
bajo, las cuales alcanzan, cuando se someten a procesos adecuados, un alto grado
de entrecruzamiento molecular formando materiales duros, que funden con
descomposición o no funden y son generalmente insolubles en los solventes más
usuales.
Tipos de Reacciones de Polimerización. Hay
dos reacciones generales de polimerización: la de adición y la condensación. En
las polimerizaciones de adición, todos los átomos de monómero se convierten en
partes del polímero. En las reacciones de condensación algunos de los átomos del
monómero no forman parte del polímero, sino que son liberados como H2O, CO2, ROH,
etc.
Algunos polímeros (ejemplo: polietilén glicol) pueden ser obtenidos por uno u
otro tipo de reacción.
Polimerización por Adición. Las
polimerizaciones por adición ocurren por un mecanismo en el que interviene la
formación inicial de algunas especies reactivas, como radicales libres o iones.
La adición de éstas especies reactivas a una molécula del monómero convierte a
la molécula en un radical o Ion libre. Entonces procede la reacción en forma
continua. Un ejemplo típico de polimerización por adición de un radical libre es
la polimerización de cloruro de vinilo, H:C = CHCl, en cloruro de polivinilo (PVC). (Colaborador del
articulo:
Julio José Moreno , UASD) |