Estructura y propiedades de los polímeros | | UPV

Universitat Politècnica de València - UPV

22 Sept 201113:32

Summary

TLDRLa presentación explica la relación entre la estructura y las propiedades de los polímeros, diferenciando térmoplasticos, polímeros estables y elástomeros. Se discute la cristalinidad y sus efectos en propiedades térmicas y mecánicas, atribuyéndose a factores como tacticidad, configuraciones isómeras y ramificación de cadenas. Se enfatiza cómo estas características influyen en aplicaciones prácticas, destacando la importancia de la procesación industrial y la presencia de aditivos.

Takeaways

🔬 La estructura molecular de los polímeros influye en sus propiedades termomecánicas.
🌡️ Los termoplásticos tienen cadenas entrelazadas y se suaves al calentarse, permitiendo su remodelación.
🔗 Los elastómeros tienen enlaces entre cadenas que les permiten recuperar su forma después de una deformación.
🔒 Los polímeros termostables tienen uniones fuertes entre cadenas que son resistentes a altas temperaturas.
🧵 Las fibras como la nylon tienen fuertes enlaces intermoleculares que les otorgan propiedades similares a la seda natural.
🔄 La presencia de puentes entre cadenas en los elastómeros es clave para sus características mecánicas.
💠 Los polímeros como la bakelite tienen uniones por puentes que se rompen con el aumento de temperatura, causando degradación térmica.
📊 La relación tensión-distensión en los polímeros varía según su estructura interna, desde los plásticos rígidos hasta los elastómeros.
💠 La cristalinidad de los polímeros, determinada por áreas ordenadas de cadenas, afecta sus propiedades térmicas y mecánicas.
🔄 La tacticidad, la presencia de ramificaciones y la configuración cis-trans influyen en la cristalinidad de los polímeros.
🌡️ La transición del estado cristalino al amorfo en los polímeros se manifiesta en cambios en sus propiedades termomecánicas.

Q & A

¿Qué relación se establece entre la estructura y las propiedades de los polímeros?
-La relación entre la estructura y las propiedades de los polímeros se interpreta a través de su estructura molecular, lo que determina las diferencias entre termoplásticos, polímeros termostables, elastómeros y fibras.
¿Cuál es la diferencia fundamental entre termoplásticos y polímeros termostables según la estructura de las cadenas?
-Los termoplásticos tienen cadenas distribuidas al azar entre sí con fuerzas intermoleculares de atracción relativamente pequeñas, permitiendo que el calentamiento altere su configuración. Los polímeros termostables tienen uniones entre cadenas a través de enlaces covalentes, lo que les confiere alta resistencia a los aumentos de temperatura.
¿Cómo se explica la capacidad de los elastómeros para recuperar su forma original después de una deformación?
-Los elastómeros tienen conexiones entre cadenas que causan un cambio en la posición de las cadenas al deformarse. Cuando la acción externa cesa, las cadenas recuperan su formación original y el material recupera su forma.
¿Qué son las fibras y cómo se relacionan sus propiedades con las uniones intermoleculares?
-Las fibras son polímeros caracterizados por fuertes enlaces intermoleculares y puentes de hidrógeno entre cadenas, como en el caso de la nailon y la seda natural, lo que les confiere propiedades particulares.
¿Qué es la cristalinidad en polímeros y cómo afecta sus propiedades térmicas y mecánicas?
-La cristalinidad es el grado de ordenamiento de las cadenas en áreas del polímero. Afecta las propiedades térmicas y mecánicas, ya que los materiales con áreas cristalinas predominantes tienen puntos de fusión y mayor resistencia a la deformación.
¿Qué es la tacticidad y cómo influye en la cristalinidad de un polímero?
-La tacticidad se refiere a la disposición de los reemplazos en la cadena del polímero, pudiendo ser isotáctica, sindiotáctica o atáctica. Cuanto más isotáctica o sindiotáctica sea una cadena, mayor será la posibilidad de empaquetamiento y cristalinidad.
¿Cómo afecta la presencia de ramificaciones en las cadenas del polímero su cristalinidad?
-La presencia de ramificaciones en las cadenas del polímero disminuye la cristalinidad, ya que las ramificaciones mantienen a las cadenas a una distancia mayor entre sí, disminuyendo las fuerzas intermoleculares y la resistencia del material.
¿Qué es el punto de transición del vidrio y cómo afecta las propiedades de un polímero?
-El punto de transición del vidrio es la temperatura por debajo de la cual un polímero se comporta como un vidrio y por encima de la cual se comporta como un elastómero. Afecta las propiedades mecánicas y térmicas del polímero, determinando su rigidez o flexibilidad.
¿Cómo se relaciona la configuración cis-trans de un polímero con sus propiedades mecánicas?
-La configuración cis-trans influye en la regularidad de las cadenas del polímero, siendo las cadenas trans más regulares y permitiendo mayor empaquetamiento y fuerzas intermoleculares, lo que mejora las propiedades mecánicas del polímero.
¿Cuál es el papel de los enlaces covalentes en los polímeros termostables y cómo se ven afectados por el aumento de temperatura?
-Los enlaces covalentes en los polímeros termostables proporcionan alta resistencia a los aumentos de temperatura. Sin embargo, a temperaturas suficientemente altas, estos enlaces se rompen, causando una degradación térmica y una ruptura de la estructura del polímero.