POLIMEROS Y SU CONSISTENCIA

Plásticos termoestables: Son aquellos que no pueden ser refundidos y remoldeados en otra forma, sino que se descomponen al ser calentados a temperatura demasiado altas, por ello, no se pueden reciclar. El termino termoestable implica que el calor es necesario para que el plástico mantenga permanentemente la forma. Sin embargo, muchos plásticos termoestables que curan a temperatura ambiente, solamente con una reacción química. La mayoría de plásticos temoestables consisten en una red covalente de átomos de carbono enlazados entre sí para formar un sólido rígido.

Polímeros termoplásticos: se componen de largas cadenas producidas al unir moléculas pequeñas o monómeros y típicamente se comportan de una manera plástica y dúctil. Al ser calentados a temperaturas elevadas, estos polímeros se ablandan y se conforman por flujo viscoso. Los polímeros termoplásticos se pueden reciclar con facilidad .Son materiales ligeros resistentes a la corrosión de baja resistencia y rigidez y no son adecuados para uso a temperaturas altas.

Polietileno de alta y baja densidad: El polietileno, es el termoplástico más usado actualmente, se trata de un plástico barato que puede moldearse a casi cualquier forma, extruirse para hacer fibras o soplarse para formar películas delgadas.

El polietileno pertenece al grupo de polímeros denominados poliolefinas. Estas provienen de hidrocarburos simples, compuestos por átomos de carbono e hidrógeno y con dobles enlaces C=C.

Los productos hechos de polietileno van desde materiales de construcción y aislantes eléctricos hasta material de empaque.

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POLIMEROS

Mediante un catalizador en una reacción química son formadas moléculas con diferentes proporciones, respecto a estructura molecular. Un polímero tiene la característica de ser moldeado a diferentes estructuras, de a cuerdo al uso que se requiera.

Las propiedades físicas tan diferentes, (es decir, la variedad en propiedades) son obtenidas de moléculas sencillas. Todo ésto industrialmente se es conocido como “plásticos”, también llamados homopolímeros, que son producidos por la polimerización de monómeros iguales.

La mayoría de monómeros forman polímeros, gracias a la pérdida simultánea de una pequeña molécula; como la del agua (H2O), la del monóxido de carbono (CO2), o la del cloruro de hidrógeno (HCl). Estos polímeros se llaman polímeros de condensación y sus productos de descomposición no son idénticos a los de las unidades respectivas de polímero.

Ejemplos de polímeros y algunas obtenciones:

El nylon es uno de los polímeros más comunes usados como una fibra, pertenece al grupo de las poliamidas, debido a las características de los grupos amida en la cadena principal. El nylon 6,6, además llamado nylon 66, es obtenida por la policondensación de la hexametilendiamina (6 átomos de carbono) y el ácido adíptico (6 átomos de carbono). Las unidades de diácido y de diamina alternan en la cadena polimérica.

En todo momento encontramos nylon en nuestra ropa, pero también en otros lugares, en forma de termoplástico.

Plásticos, materiales polímeros orgánicos (compuestos formados por moléculas orgánicas gigantes) que son plásticos, es decir, que pueden deformarse hasta conseguir una forma deseada por medio de extrusión, moldeo o hilado.

Estructuras:

Los compuestos orgánicos que se han estudiado son, en general, cuerpos de contrucción sencilla, pues están formados por moléculas conteniendo un número relativamente pequeño de átomos y solamente en el caso de ciertos productos naturales como las proteínas, polisacáridos, resinas naturales, gomas, etc., las substancias caso por la polimerización o de adición, de moléculas mas sencillas.

Los polímeros, que en muchos casos se parecen a las resinas naturales al no tener punto de fusión determinado y en irse reblandeciendo cuando se las calienta dentro de un cierto intervalo de temperatura.

Los polímeros tienen propiedades físicas y químicas muy distintas de las que poseen los cuerpos formados por moléculas sencillas. Son de gran valor su inercia química, que los hace inatacables por los ácidos y bases y por los agentes atmosféricos, su elevada resistencia mecánica que los hace resistentes a la rotura y al desgaste, su elevado poder dieléctrico, su elasticidad, su fácil teñido en todos los tonos y colores, su baja densidad, que varía entre 0,9 y 1,5 y su fácil obtención a bajas temperaturas, lo que permite su fabricación en gran escala. Estas valiosas cualidades han dado lugar a la producciónindustrial de un gran número de altos polímeros, conocidos técnicamente como plásticos, resinas, elastoplásticos y fibras sintéticas, los cuales van invadiendo todos los campos de aplicación de los productos naturales, tal como metales, porcelana, madera, gomas, seda, algodón, etc., puesto que en muchos casos son incluso más baratos que éstos.

Impacto ambiental

Redacción | 5 de mayo de 2010

Los ftalatos son unos compuestos químicos utilizados habitualmente como plastificantes, es decir, como aditivos para hacer que los plásticos sean más resistentes y flexibles. Estos compuestos reaccionan químicamente con el PVC, el principal componente del plástico, pero no permanecen unidos a él sino que pueden desengancharse con el tiempo y liberarse al medio ambiente. EL uso masivo de los ftalatos hace que, desde hace muchos años, exista controversia sobre su uso y el impacto negativo que tienen sobre la Lsalud humana, especialmente en el caso del material médico (bolsas de sangre, catéteres, etc.) y de los juguetes. Las administraciones sanitarias europea y norteamericana han puesto ya restricciones al uso de estos compuestos.

El nuevo sistema, desarrollado y patentado por investigadores del Instituto de Ciencia y Tecnología de Polímeros de CSIC, consiste en modificar químicamente el dialquil ftalato o los dialquil isoftalatos, dos de los compuestos plastificantes más habituales, para que queden unidos permanentemente al PVC. Se ha comprobado que esta modificación no sólo no altera las características del plástico sino que incluso las mejora, y que el anclaje de los ftalatos se mantiene en condiciones extremas de temperatura y exposición a la radiación.

Los investigadores aseguran que la aplicación industrial de su invención sería sencilla y de gran interés de cara a la manufactura de plásticos más seguros y menos contaminantes.

El Instituto Nacional de Ecología, manifestó que la generación de residuos sólidos urbanos se incrementa en un 2.2%

El 65% de los envases elaborados de PET se utilizan para la fabricación de refrescos.

México es el segundo consumidor a nivel internacional de la resina PET para la producción de botellas. Ya que es el segundo consumidor mundial de refrescos

De acuerdo a las cifras publicadas por el periódico La Jornada cada mexicano consume 152 litros de refresco anualmente

Pacific Institute

se estima que para producir 1 tonelada de plástico PET se requieren 17 barriles de petróleo

México requieren 10.20 millones de barriles de petróleo anualmente

Se ha comprobado que por cada 6 kilos de partículas plásticas en los océanos hay un kilo de plancton

Se sabe que los plásticos utilizados en dichas actividades tienen características muy específicas y dependiendo de éstas, la técnica será diferente. Entre los plásticos más utilizados se encuentran:

Número Abreviatura Nombre completo

1 PET, PETE Polietiléno tereftalato

2 HDPE,PEAD Polietileno de alta densidad

3 V, PVC Cloruro de polivinilo

4 LDPE, PEBD Polietileno de baja densidad

5 PP Polipropileno

6 PS Poliestireno

7 Otro --

El PET, es el plástico de más fácil obtención, manejo y reciclado, del cual se obtienen diversos derivados para distintas industrias, como la textil, la alimenticia, para el aseo de la casa como escobas y cepillos, y la fabricación de flejes y láminas. Aunque este plástico representa menor daño ambiental físico (contrario al PVC, el cual es un riesgo latente al ambiente), en su proceso de elaboración se emplean metales pesados que son liberados en forma de gas al ambiente. Es fundamental que la sociedad tenga conocimiento de este fenómeno y tome las medidas precautorias necesarias.

CONOCIMIENTO QUIMICO

Polímeros sintéticos y naturales

Los polímeros son una estructura compleja formada por la repetición de una unidad molecular llamada monómero. Existen polímeros naturales y polímeros sintéticos. En muchos casos una molécula de un polímero está compuesta de miles de moléculas de monómeros.

Los monómeros son los pequeños eslabones que se repiten para formar un polímero mediante un proceso llamado polimerización.

Figura 1. Esquema de polímero

Los polímeros se dividen en dos grandes grupos: aquellos naturales, como celulosa, almidones, ADN y proteínas. Por otro lado, existen aquellos sintéticos que fueron fabricados por el hombre y que incluyen todos los derivados de los plásticos.

CAMPOS DE POLIMEROS

CAMPO	POLIMERO	PROPIEDADES
Medicina	Policloruro de vinilo (PVC)	· Es inodoro, insípido e inocuo, además de ser resistente a la mayoría de los agentes químicos. · Es ligero y no inflamable por lo que es clasificado como material no propagador de la llama. · No se degrada, ni se disuelve en agua y además es totalmente reciclable.
Óptica	Policarbonato	· Termoplástico, fácil de trabajar, moldear y termoformar. · Densidad: 1,20 g/cm3. · Rango de temperatura de uso: -100°C a +135°C.
Envolturas	Poliestireno Solido (PS)	· Incoloro, resistente a agentes químicos, duro y frágil. · Aislantes para envoltorios. ·
Alimentos	Polietileno tereftalato (PET)	· Transparente, duro y rigido. · Para envases alimenticios botellas para bebidas.

POLIMEROS

NATURALES	SINTETICOS
La ventaja de los polímeros naturales es que son más compatibles, se obtienen fácilmente, son fácilmente modificables químicamente. Su clasificación es basada en su estructura química: · Polímeros de tipo proteínico: Colágeno, gelatina y glicoproteína. · Polímeros de tipo carbohidrato: Almidon, dextrano, quitina y acido hialuronico	son aquellos que son creados por el hombre a partir de los elementos propios de la naturaleza: Nylon Polietileno Silicona

Similitudes y diferencias entre polímeros naturales y sintéticos:

Celulosa: La celulosa es un hidrato de carbono que forman las paredes de las células vegetales. Es el principal polímero constituyente de las plantas y los árboles. La madera, el papel y el algodón contienen celulosa. La celulosa es una excelente fibra.

Almidón: es un polímero que se encuentra en las plantas y que forma parte importante de la dieta humana. Alimentos como el pan, el maíz y las papas se encuentran llenos de almidón.

Similitudes y diferencias

El almidón y la celulosa son dos polímeros muy similares, ambos están constituidas por el mismo monómero, la glucosa. Lo único que los diferencia es su estructura.

En el almidón, todas las unidades de glucosa repetidas están orientadas en la misma dirección. Pero en la celulosa, cada unidad sucesiva de glucosa esta rotada 180° alrededor del eje de la columna vertebral del polímero, en relación a la última unidad repetida.

En nuestro cuerpo existen enzimas especiales que rompen el almidón en unidades de glucosa, así que nuestro cuerpo puede quemarla para producir energía.

Si estás siguiendo una dieta sana, consigues así la mayor parte de tu energía a partir del almidón. Pero el cuerpo humano no tiene enzimas para destruir la celulosa y así poder obtener la glucosa.

POLIMEROS SUPERABSORBENTES

Los polímeros superabsorbentes están también siendo introducidos en otras áreas como la protección medioambiental, ya que pueden utilizarse para controlar escapes y vertidos de productos tóxicos. La utilización de los polímeros adecuados cuando se produce un vertido o un escape accidental de una sustancia tóxica, permite controlar el vertido al ser el contaminante absorbido por el polímero de una forma rápida y limpia. Este tipo de técnicas se han aplicado con éxito para el control de vertidos de muchas sustancias químicas, incluyendo ácidos y bases fuertes, y se han desarrollado también polímeros capaces de absorber aceites y otros productos derivados del petróleo.

Otras aplicaciones de los polímeros superabsorbentes tienen que ver con el desarrollo de nuevas aplicaciones industriales en el campo de la ingeniería eléctrica y de telecomunicaciones, ya que se están empezando a emplear en los materiales de recubrimiento de cables eléctricos, cables telefónicos y de fibra óptica, creando una capa aislante que en caso de rotura en el cable, impide los daños que podría producir el agua, evitando así, problemas como cortocircuitos o cortes en las telecomunicaciones.

POLIMEROS CONDUCTORES DE ELECTRICIDAD:

Podrían revolucionar la industria eléctrica y electrónica al combinar excelentes propiedades mecánicas y químicas, además de su fácil preparación y bajo costo de fabricación. Los polímeros conductores, conducen la electricidad debido principalmente a la presencia de ciertas cantidades de otros productos químicos (dopado), pero también a la presencia de dobles enlaces conjugados que permiten el paso de un flujo de electrones.

Los polímeros conductores son materiales formados por largas cadenas hidrocarbonadas con dobles enlaces alternos, o conjugados. Cuando extraemos un electrón de uno de estos dobles enlaces se genera un radical catión, también llamado polarón, y al seguir oxidando se puede arrancar un segundo electrón para formar un dicatión, o bipolarón, que es muy estable. Esta carga positiva puede desplazarse por la cadena pasando de un doble enlace a otro conduciendo de este modo la electricidad. La extracción de electrones, u oxidación, puede ser continuada formándose más de un catión por cadena. Las familias más comunes de polímeros conductores son derivados de: poliacetileno, polianilina, polipirrol y politiofeno.