Saltar la navegación

1.- Materiales poliméricos.

Caso práctico

Objetos de plástico 

- Fíjate alrededor tuyo - le comenta Miguel a Ana - estas bolsas, estos recipientes, los CD-s, tu carcasa del móvil,...estamos rodeados de plásticos.

-Sí, es curioso, hasta ahora no había reflexionado sobre ello, pero es cierto que los plásticos forman parte de nuestra vida diaria.

- ¿Sabes? He estado indagando un poco y el primer plástico data de 1860; un fabricante de bolas de billar ofreció una recompensa a quien consiguiera un sustituto aceptable del marfil natural, con el cual se fabricaban las bolas de billar, y un inventor norteamericano - que por cierto no gano el premio-  desarrolló un producto, el celuloide, que se fabricaba disolviendo celulosa (polímero natural obtenido de las plantas), en una solución de alcanfor y etanol. A pesar de ser inflamable y de deteriorarse a la luz, tuvo un notable éxito comercial, se utilizó para fabricar diferentes objetos, y supuso el inicio de una era en la que gradualmente fueron apareciendo más plásticos. Creo que la baquelita fue el primer plástico completamente sintético.

Los polímeros son producidos mediante un proceso de polimerización que consiste en enlazar mediante enlaces covalentes miles de pequeñas moléculas orgánicas denominadas monómeros o meros.

Las moléculas orgánicas, son sustancias químicas que contienen carbono e hidrógeno, y también pueden contener otros elementos como: oxígeno, nitrógeno, azufre, fósforo, boro, etc.

Existen polímeros naturales importantes como el algodón, formado por fibras de celulosas (presente en la madera y en los tallos de muchas plantas), la seda, que es una poliamida semejante al nylon, la lana, proteína del pelo de las ovejas, o el hule, proveniente de los árboles. Sin embargo, la mayor parte de los polímeros de uso cotidiano son materiales sintéticos con propiedades y aplicaciones variadas. Son producidos por síntesis directa de productos extraídos del petróleo, gas natural, carbón o de otras materias minerales, algunos ejemplos son el polietileno, poliester, nylon, plásticos, hule (también puede ser sintético), muchos tipos de adhesivos, etc.

Imagen de recipientes de plástico.

A pesar de que los diferentes polímeros presentan grandes diferencias en su composición y estructura, hay una serie de propiedades comunes a todos ellos y que los distinguen de otros materiales:

  • baja densidad,
  • mala conductividad eléctrica y térmica,
  • baja resistencia a las altas temperaturas,
  • resistencia a la humedad, a los agentes químicos, y a la corrosión en general.
  • reducida resistencia mecánica,
  • fragilidad, en algunos casos, y ductilidad y plasticidad, en otros,
  • elaboración rápida, sencilla y de bajo coste.

Por las propiedades que los caracterizan, el campo de aplicación de los polímeros es muy amplío. Su densidad es varias veces inferior a la de otros materiales a los que sustituyen en algunas aplicaciones, como es el caso del aluminio o del acero, lo que supone una ventaja en el diseño de piezas en las que el peso es una limitación, a la vez que permite que sean materiales fáciles de manejar.

Es también muy baja su conductividad térmica, los metales por ejemplo, presentan conductividades térmicas 2000 veces mayores que los polímeros, y ello se debe a la ausencia de electrones libres en éstos.

Los polímeros son también malos conductores de electricidad; la resistencia eléctrica es función de la temperatura, y a elevadas temperaturas conducen mejor. Debido a su elevada resistencia eléctrica los polímeros se utilizan también como aislantes eléctricos en conectores, interruptores, relés, bobinas, circuitos integrados y componentes de ordenadores.

En cuanto a sus propiedades ópticas, los plásticos que no contienen aditivos son por lo general bastante traslúcidos, aunque esta propiedad está influenciada por la cristalinidad del material: los polímeros amorfos son transparentes, y los cristalinos son opacos. Hay termoplásticos amorfos, como el PVC que presentan una transparencia muy similar a la del propio vidrio.

Además, la utilización de los polímeros en el diseño mecánico permite la eliminación de muchas operaciones finales, simplificaciones de montaje, de ruido y en algunos casos incluso se elimina la necesidad de lubricación de ciertos componentes, además de, como ya se ha comentado, reducción de peso.

Los polímeros pueden clasificarse según diferentes criterios, bien sea por su origen (naturales, sintéticos, semisintéticos), por la reacción de polimerización (por adición, por condensación), por su estructura (lineales, ramificados, entrecruzados, reticulados), composición química (homopolímeros, heteropolímeros), por sus aplicaciones, o por su comportamiento frente al calor. Según este último criterio, se diferencian los térmoplásticos, los termoestables y los elastomeros, cuyas características generales analizarás en los apartados que siguen.

Reflexiona

La baja conductividad térmica de los polímeros puede resultar un inconveniente o una ventaja.

Autoevaluación

Determina si es o no cierta esta afirmación:

Pregunta 1

Si un polímero se obtiene de un único tipo de monómero se denomina homopolímero, mientras que si proviene de varios monómeros diferentes, se llama copolímero.