Polmeros

Polmeros2014

AO DE LA INTEGRACIN NACIONAL Y EL RECONOCIMIENTO DE NUESTRA DIVERSIDAD

FACULTAD DE ING. AGRARIA, INDUSTRIAS ALIMENTARIAS Y AMBIENTALEscuela de Ingeniera Ambiental

CURSO:TECNOLOGIA DE MATERIALES

PROFESOR:Ing.

TEMA:Polmeros

INTEGRANTES:Toyco Lpez, Alexander GustavoInocente Caqui, FiorelaCelhesteToledo Suarez, Gino Javier Conejo Contreras, CoraimaGonzales Tarrillo, Jos RandManuel Romn, Pias LauraUrbano Manrique, JhobersRickchUrbano Ortiz, Jos Nemesio

CICLO: VIIHuacho- 2014

Dedicado a cada uno de nuestros padres y a todas las personas que dedican su vida a superarse cada da ms.

ndice:

Introduccin 4

Objetivos 5

Historia . 6

Definicin de polmeros .8

Nomenclatura . 10

Estructura molecular 12

Polimerizacin ...14

Propiedades 24

Clasificacin de los polmeros .. 27

Caractersticas usos y aplicaciones .. 41

Importancia de los polmeros 47

Impacto ambiental 49

Salud y seguridad en los polmeros 51

Medida de reciclaje 53

Conclusiones60

Recomendaciones 62

Bibliografa63

INTRODUCCIN

Los compuestos orgnicos son en general sustancias deconstitucinsimple, porque se forman por molculas con un nmero muy reducido de tomos.La polimerizacin es una reaccinqumicarealizada mayormente en presencia de un catalizador que se combina para formar molculas gigantes.Los polmeros tienenpropiedadesfsicas y qumicas muy diferentes constituidas por molculas sencillas. Los que se obtienen industrialmente se conocen comoplsticos, stos tambin pueden ser llamados homopolmeros, que se producen cuando el polmero formado por la polimerizacin de monmeros iguales.Muchos monmeros tambin forman polmeros con prdida simultnea de una pequea molcula, como la delagua, la del monxido decarbonoo del cloruro dehidrgeno. Estos polmeros se llaman polmeros de condensacin y susproductosde descomposicin no son idnticos a los de las unidades respectivas de polmero. As la polimerizacin deglucosalacelulosa, un polmero natural, va acompaado por prdida de agua y la celulosa es un polmero tpico de condensacin.

OBJETIVOS:

Reconocer, identificar y clasificar los polmeros a partir de su clasificacin y estructura.

Establecer ventajas y desventajas en la formacin utilizacin y reutilizacin de los diferentes tipos de polmeros, y as comprender el impacto ambiental que ocasionan los polmeros.

Reconocer las diferentes propiedades y caractersticas de los tipos existentes de polmeros para poder dar un buen uso y reciclaje.

Comprender los diferentes procesos de formacin de polmeros para poder reconocer sus respectivas propiedades.

Concientizar al lector acerca de los riesgos que causan los polmeros en el medio ambiente.

Plasmar al lector mediante este trabajo diversas tcnicas de reciclaje de polmeros y llevarlos a su vida diaria.

POLIMEROS

HISTORIA DE POLMEROS:Los polmeros son muy grandes sumas de molculas, con masas moleculares que puede alcanzar incluso millones de UMAs que se obtienen por la repeticiones de una o ms unidades simples llamadas monmeros unidas entre s mediante enlaces covalentes. Estos forman largas cadenas que se unen entre s por fuerzas de Van der Waals, puentes de hidrgeno o interacciones hidrofbicas.El trmino de polmeros fue introducido con el fin de mejorar sus propiedades fsicas en pro del auge de las aplicaciones de los mismos. En 1839,Charles Goodyearmodifico el hule a travs del calentamiento con azufre o vulcanizacin, ya que este por lo general era frgil en temperaturas bajas y pegajoso ha altas temperaturas.Mediante la vulcanizacin el hule se convirti en una sustancia resistente a un amplio margen de temperaturas. Otro acontecimiento que contribuyo al desarrollo contino de los polmeros fue la modificacin de la celulosa que permiti el surgimiento de las fibras sintticas llamadas rayones. Posteriormente Leo Baekeland instauro el primer polmero totalmente sinttico al que llamo baquelita; de un material muy duradero y proveniente de otros materiales de bajo costo como el fenol y el formaldehido. Este compuesto llego a tener gran xito durante cierto tiempo. Sin embargo independientemente de los avances aplicativos de los polmeros, no se tena mucha informacin en cuanto a la estructura de estos.Por la dcada de 1920, Herman Staudinger fue el primero en instituir que los polmeros eran compuestos de gran peso molecular que se encontraban unidos mediante la formacin de enlaces covalentes. Tal idea fue apoyada por Wallace Carothers, de DuPont, los cuales llegaron a establecer concepciones similares.Estos conceptos dieron paso al desarrollo de la qumica de los polmeros tanto sintticos como naturales.Los polmeros naturales, por ejemplo la lana, la seda, la celulosa, se han empleado profusamente y han tenido mucha importancia a lo largo de la historia. Sin embargo, hasta finales del siglo XIX no aparecieron los primeros polmeros sintticos, como por ejemplo el celuloide.En 1839 Charles Goodyear realiza el vulcanizado del caucho. El nitrato de celulosa se sintetiz accidentalmente en el ao 1846 por el qumico Christian Friedrich Schnbein y en 1868, John W. Hyatt sintetiz el celuloide a partir de nitrato de celulosa.El primer polmero totalmente sinttico se obtuvo en 1907, cuando el qumico belga Leo Hendrik Baekeland fabrica la baquelita a partir de formaldehdo y fenol. Otros polmeros importantes se sinterizaron en aos siguientes, por ejemplo el poliestireno (PS) en 1911 o el poli cloruro de vinilo (PVC) en 1912.En 1922, el qumico alemn Hermann Staudinger comienza a estudiar los polmeros y en 1926 expone su hiptesis de que se trata de largas cadenas de unidades pequeas unidas por enlaces covalentes. Propuso las frmulas estructurales del poliestireno y del polioximetileno, tal como las conocemos actualmente, como cadenas moleculares gigantes, formadas por la asociacin mediante enlace covalente de ciertos grupos atmicos llamados "unidades estructurales".

Este concepto se convirti en "fundamento" de la qumica macromolecular a partir de 1930, cuando fue aceptado ampliamente. En 1953 recibi el Premio Nobel de Qumica por su trabajo.Wallace Carothers, en 1928, desarroll un gran nmero de nuevos polmeros: polisteres, poliamidas, neopreno, etc.La Segunda Guerra Mundial contribuy al avance en la investigacin de polmeros. Por ejemplo, fue muy importante la sustitucin del caucho natural por caucho sinttico.En los 50 el alemn Karl Ziegler y el italiano Giulio Natta desarrollaron los catalizadores de Ziegler-Natta y obtuvieron el Premio Nobel de Qumica en 1963.En la segunda mitad del siglo XX se desarrollaron nuevos mtodos de obtencin, polmeros y aplicaciones. Por ejemplo, catalizadores metalocnicos, fibras de alta resistencia, polmeros conductores (en 2000 Alan J. Heeger, Alan G. MacDiarmid y Hideki Shirakawa recibieron el Premio Nobel de Qumica por el desarrollo de estos polmeros), estructuras complejas de polmeros, polmeros cristales lquidos, etcDEFINICION DE POLMEROS:

La mayora de las sustancias orgnicas presentes en la materia viva, como las protenas, la madera, la quitina, el caucho y las resinas, son polmeros; tambin lo son muchos materiales sintticos como los plsticos, las fibras, los adhesivos, el vidrio y la porcelana.Los polmeros o macromolculas son molculas que se forman a partir de unidades moleculares ms simples llamadas monmeros, los que se unen mediante enlaces covalentes.

El nmero de unidades que se repiten en una molcula grande se llama grado de polimerizacin.En muchos casos el grado de polimerizacin es muy grande, obtenindose polmeros de alto peso molecular tambin llamados macromolculas.Muchas propiedades de las macromolculas dependen de su alto peso molecular y de la interaccin de sus largas cadenas. Entre estas propiedades pueden citarse: la viscosidad (fundido), dureza, temperatura de fusin, resistencia al impacto, elasticidad, resistencia a la tensin, flexibilidad.Los polmeros sintticos han revolucionado la vida actual. Sin embargo, como varios de estos productos son prcticamente indestructibles en el medio ambiente, su produccin ha creado un problema ambiental muy serio.

MonmerosPolmero (Homopolmero)

MonmerosPolmero (Heteropolmero)

Nomenclatura:

A parte de las reglas de nomenclatura establecidas por la IUPAC, existe otro mecanismo alternativo con el que tambin se pueden nombrar los polmeros y es tomando como base el monmero del cual son provenientes. Este sistema es el ms comn. Entre los compuestos nombrados de esta manera se encuentran: el polietileno y el poliestireno. Se tiene que cuando el nombre del monmero es de una sola palabra, el polmero constituido a partir de este sencillamente agregando el prefijo poli.Ejemplo:

Poli (tio-1,4-fenileno)

Las normas IUPAC se utilizan habitualmente para nombrar los polmeros de estructura complicada, ya que permiten identificarlos sin ambigedad en las bases de datos de artculos cientficos.[2] Por el contrario, no suelen ser utilizadas para los polmeros de estructura ms sencilla y de uso comn principalmente porque estos polmeros fueron inventados antes de que se publicasen las primeras normas IUPAC, en 1952, y por tanto sus nombres "comunes" o "tradicionales" ya se haban popularizado.MonmeroUERPolmero

Sistema tradicionalestirenopoliestireno

Sistema IUPACfenileteno1-feniletilenopoli(1-feniletileno)

En la prctica, los polmeros de uso comn se suelen nombrar segn alguna de las siguientes opciones: Sufijo poli- seguido del monmero del que se obtiene el polmero. Esta convencin es diferente de la IUPAC porque el monmero no siempre coincide con la UER y adems se nombra sin parntesis y en muchos casos segn una nomenclatura "tradicional", no la IUPAC. Ejemplos: polietileno frente a poli (metileno); poliestireno frente a poli(1-feniletileno) Para copolmeros se suelen listar simplemente los monmeros que los forman, a veces precedidos de las palabras caucho o goma si se trata de un elastmero o bien resina si es un plstico. Ejemplos: acrilonitrilo butadieno estireno; caucho estireno-butadieno; resina fenol-formaldehdo. Es frecuente tambin el uso indebido de marcas comerciales como sinnimos del polmero, independientemente de la empresa que lo fabrique. Ejemplos: Nylon para poliamida; Teflon para politetrafluoretileno; Neopreno para policloropreno.La IUPAC reconoce que los nombres tradicionales estn firmemente asentados por su uso y no pretende abolirlos sino solo ir reduciendo paulatinamente su utilizacin en las publicaciones cientficas.

MonmeroUERPolmero

Sistema tradicionaletilenopolietileno

Sistema IUPACetenoMetilenopoli (metileno)

ESTRUCTURA MOLECULAR:Las tcnicas modernas de sntesis de polmeros permiten un gran control sobre varias posibilidades estructurales. Este es un factor del cual depende la caracterstica de un polmero. Polmeros Lineales.

En un polmero lineal las unidades monomricas se unen unas a otras formando cadenas sencillas. Estas largas cadenas son flexibles y se comportan como una masa de fideos, esquematizada en la figura, donde cada crculo representa una unidad monomrica. Las cadenas de los polmeros lineales pueden unirse entre s por fuerzas de van der Waals. Polietileno, cloruro de polivinilo, poliestireno, poli (metacrilato de metilo), niln y fluorocarbonos son algunos polmeros de estructura lineal.

Polmeros ramificados.

Se sintetizan polmeros cuya cadena principal est conectada lateralmente con otras cadenas secundarias, como est esquematizado en la figura. Son los llamados polmeros ramificados. Las ramas, que forman parte de la cadena molecular principal, son el resultado de las reacciones locales que ocurren durante la sntesis del polmero. La eficacia del empaquetamiento de la cadena se reduce con las ramificaciones y, por tanto, tambin disminuye la densidad del polmero.

Polmeros entrecruzados.

En los polmeros entrecruzados, cadenas lineales adyacentes se unen transversalmente en varias posiciones mediante enlaces covalentes, como est re presentado en la figura. El entrecruzamiento se realiza durante la sntesis o por reacciones qumicas irreversibles que normalmente ocurren a elevada temperatura. A menudo el entrecruzamiento va acompaado por la adicin mediante enlace covalente de tomos o molculas a las cadenas. Muchos de los materiales elsticos de caucho estn entrecruzados.

Polmeros reticulados.

Las unidades monomricastrifuncionales, que tienen tres enlaces covalentes activos, forman redes tridimensionales (figura) en lugar de las cadenas lineales generadas por las unidades monomricasbifuncionales. Los polmeros compuestos por unidades trifuncionales se denominan polmeros reticulados. Un polmero entrecruzado, prcticamente, se puede clasificar como polmero reticulado. Estos materiales tienen propiedades mecnicas y trmicas especficas. Los polmeros epoxy y los fenol-formaldehdo pertenecen a este grupo.Conviene recordar que algunos polmeros no pertenecen a un solo grupo. Por ejemplo, un polmero predominantemente lineal puede tener algn nmero limitado de ramas y de entrecruzamiento o de reticulacin bidimensional.PolimerizacinLa polimerizacin es un proceso qumico por el cual se sintetiza polmeros apartir de monmeros (compuestos de bajo peso molecular) se agrupan qumicamente entre s, dando lugar a una molcula de gran peso, llamada polmero, o bien una cadena lineal o una macromolcula tridimensional, obteniendo asi tambin un material plsticoSegn el mecanismo por el cual se produce la reaccin de polimerizacin para dar lugar al polmero, sta se clasifica como "polimerizacin por pasos" o como "polimerizacin en cadena". En cualquier caso, el tamao de la cadena depender de parmetros como la temperatura o el tiempo de reaccin, teniendo cada cadena un tamao distinto y, por tanto, una masa molecular distinta, de ah que se hable de masa promedio del polmero.

Polimerizacin del estireno en poliestireno.

Existen diversos procesos para unir molculas pequeas con otras para formar molculas grandes. Su clasificacin se basa en el mecanismo por el cual se unen estructuras monmeras o en las condiciones experimentales de reaccin.

Polimerizacin por Adicin En esta clase de polimerizacin los polmeros son sintetizados por la adicin de monmeros insaturados a la cadena creciente. Un monmero insaturado es aquel que tiene un enlace covalente, o doble, entre sus tomos, estos enlaces covalentes son bastante reactivos y al ser eliminados permiten que el monmero se pueda acoplar con otros monmeros insaturados.

Por ejemplo, al monmero de etileno se le rompe el enlace covalente entre sus dos tomos de carbono dejando dos electrones desapareados. Esto atrae otro monmero de etileno, rompindole el enlace covalente y acoplndolo. As puede continuar indefinidamente la reaccin formando la cadena polimrica. Adems este mecanismo no genera sub producto Obviamente, cuando se va a iniciar la reaccin, el primer monmero no es capaz por s solo de romper el enlace covalente, por lo que se utilizan iniciadores. Los iniciadores son molculas que tienen la particularidad de romper por s mismas uno de sus enlaces. Luego de haberse dividido tenemos dos fragmentos, denominados fragmentos iniciadores, cada uno con un electrn no apareado. Molculas como estas son el perxido benzoico y el 2,2'-azo-bis-isobutirilnitrilo (AIBN).

2,2'-azo-bis-isobutirilnitrilo (AIBN) Perxido benzoico

Ahora recurdese, estos electrones no apareados no estarn contentos con esta situacin por lo que buscarn cualquier electrn con el fin de aparearse. Este electrn lo obtienen al romper el enlace covalente de un monmero, dejando a su vez a este monmero con un electrn desapareado que reacciona, de igual manera que el iniciador, con otro monmero propagndose la reaccin de polimerizacin por adicin.

Desafortunadamente, la reaccin tiene que acabar. Hay dos maneras de terminar la reaccin. La primera es llamada acoplamiento. Sucede cuando dos electrones no apareados de dos cadenas diferentes que estn creciendo se encuentran, permitiendo que sus respectivas cadenas se acoplen.

La segunda forma de terminacin de la reaccin es llamada desproporcionalisacion Es un poco ms particular que la anterior. En la desproporcionalizacin, cuando se encuentran las dos cadenas crecientes, uno de los electrones desapareados en lugar de acoplarse sencillamente con el de la otra cadena, lo que hace es arrebatarle un tomo de hidrgeno, terminando su crecimiento y dejando a la ltima cadena con dos electrones desapareados entre los cuales se forma un enlace doble que tambin cierra esta cadena.

En general, un polmero de adicin como el polietileno puede representarse as:F1 [CH2 CH2] F2,en donde F1 y F2 son los grupos terminales de inicio y fin de la reaccin, que se encuentran en muy pequeas concentraciones comparados con la cantidad de monmeros de la cadena principal. Estos grupos terminales no tienen efecto en las propiedades mecnicas del polmero, pero s pueden influenciar la estabilidad qumica del mismo: en algunos polmeros, cuando son calentados o irradiados con luz, los grupos terminales inestables pueden iniciar la degradacin de la molcula.En algunas ocasiones, el electrn desapareado al final de la cadena arrebataun electrn de un enlace carbono hidrgeno a su propia cadena principal, cerrando la cadena al final y dejando una posibilidad de enlace en una zona intermedia de la cadena en donde se acoplar otro monmero y dar inicio a una ramificacion Este fenmeno es conocido como mecanismo de back-biting (retromordida). Es as como se producen los polmeros ramificados.Dentro de esta clasificacin tenemos tambin los siguientes mecanismos de polimerizacin. Polimerizacin por radicales libres Es el mtodo ms antiguo de sntesis polimrica, en este proceso se utiliza como iniciador a los radicales libres por este mtodo se sintetiz por primera vez el Polietileno y el polipropileno. El mecanismo de reaccin de esta polimerizacin incluye los siguientes pasos:

1. Iniciacin2. Propagacin3. Terminacin Algunos pasos intermedios en la propagacin incluyen eliminacin de radicales y formacin de ramificaciones.La formacin de radicales, altamente reactivos por medio de perxidos u otros agentes resulta en un crecimiento aleatorio (atctico) de las cadenas de polmero, por esta razn es que este mecanismo no es utilizado para polmeros cuyo control de distribucin de pesos moleculares y tacticidad son especficos. Polimerizacin Aninica La Polimerizacin anionica representa una tcnica qumica de polimerizacin.Esta tcnica de polimerizacin representa un sistema muy importante ya que el resultado de este tipo de reacciones logra la menor dispersin de pesos moleculares, lo que significa gran homogeneidad en las molculas, donde el promedio de pesos moleculares representa la mayor parte de estos.La polimerizacin aninica tambin es conocida como polimerizacin viviente.Ejemplos de polmeros que pueden ser obtenidos por esta tcnica son Poliestireno. Polioleofinas. Monmeros vinlicos

Iniciacin La reaccin inicia con iones formados alcals metlicos, arilos, alcxidos, cianuros e hidroxilos. La reaccin de iniciacin puede ser considerada como una reaccin cido-base, de acuerdo con la clasificacin de Lewis.Un monmero con un doble enlace puede ser polimerizado anionica y cationicamente, dependiendo de la densidad de electrones en el doble enlace y esta densidad de electrones depende de los grupos substituyentes presentes, los atractores de electrones disminuyen la densidad de estos sobre el doble enlace y por ello favorecen la polimerizacin aninica. Mientras que los grupos que tienen repulsin hacia los electrones favorecen la polimerizacin catinica.El estireno posee una influencia muy leve sobre la densidad de electrones del doble enlace, por ello puede ser polimerizado tanto catinica como aninicamente. Intermedios Existen algunas posibles reacciones de equilibrio durante la polimerizacin, que incluyen la asociacin, ionizacin y disociacin, la cintica de estas determinar la reaccin de polimerizacin. El control de estos intermediarios es importante para la obtencin de polmeros con propiedades y calidad constante.Los posibles casos intermedios incluyen:1. Asociacin2. Polarizacin de enlaces covalentes3. Contacto de pares de iones4. Par de iones separados por contacto con el solvente5. Separacin en iones libres Polimerizacin catinica Es un tipo de crecimiento polimerizador en cadena en donde la molcula cationica iniciadora, transfiere enlaces y cargas a una unidad monmerica, volvindose reactiva como resultado y reacciona con otras unidades monmericas similares para formar un polmero. Los tipos necesarios de cationes polimerizadores son algo limitados, entre estos se incluyen: alcoxi-, fenil-, vinil-, y monmeros de alquenos sustituidos con 1,1-dialquil. La reacciones de polimerizacin cationica, al igual que la polimerizacin aninica, es muy sensitiva a los tipos de solventes usados. En especfico, la habilidad del solvente para formar especies inicas marcara la estabilidad de propagacin de la cadena catinica. Esta tcnica es usada en la produccin de poliisobutileno y poli(N-vinilcarbazol). []POLIMERIZACIN DE CONDENSACINLos polmeros que se originan por condensacin presentan diversas caractersticas como por ejemplo: Deben poseer por lo menos dos grupos funcionales. La polimerizacin se detiene cuando uno de ellos se desgasta. En cada etapa se forman molculas simples Entre los polmeros por consideracin tenemos a los polisteres, politeres, poliamidas, sustratos aromticos, etc.A diferencia de la polimerizacin de adicin, en la polimerizacin de condensacin algunos tomos del monmero no son incluidos en el polmero resultante, por lo que se produce una pequea molcula como residuo. Usualmente agua o gas de cido clorhdrico (HCl).Por ejemplo, la reaccin de diamina hexametilnica

y cido adiftico genera (2n-1)H2O ms

Una poliamida conocida como nylon 6.6. Tambin puede obtenerse haciendo reaccionar cido adipoilo y diamina hexametilnica.

Ntese que los polmeros de condensacin tienen la forma A B A B A B . Esta regularidad absoluta en la ubicacin de los monmeros facilita la tendencia de la molcula a formar cristales cuando se solidifica. Esta caracterstica molecular, la cristalinidad, es de gran influencia en las propiedades mecnicas.Los procesos de polimerizacin descritos anteriormente se utilizan para la obtencin tanto de polmeros termoplsticos como de polmeros termoestables (entrecruzados).Debe anotarse que los procesos de polimerizacin no son perfectos, en el sentido de que no ofrecen la posibilidad de obtener cadenas exactamente con la misma cantidad de monmeros. Por lo cual, un valor de masa molecular promediado aritmticamente no es representativo de la masa molecular del polmero; es por esto que se utilizan valores con significado estadstico para cuantificar la masa molecular de los polmeros: la masa molecular promedio en nmero y la masa molecular promedio en peso. POLIMERIZACIN POR CRECIMIENTO EN CADENA Y EN ETAPAS Polimerizacin por crecimiento en cadenaLos monmeros pasan a formar parte de la cadena de uno en uno. Primero se forman dmeros, despus trmeros, a continuacin tetrmeros, etc. La cadena se incrementa de uno en uno, monmero a monmero. Polimerizacin por crecimiento en etapasEs posible que un oligmero reaccione con otros, por ejemplo un dmero con un trmero, un tetrmero con un dmero, etc., de forma que la cadena se incrementa en ms de un monmero. En la polimerizacin por crecimiento en etapas, las cadenas en crecimiento pueden reaccionar entre s para formar cadenas an ms largas. Esto es aplicable a cadenas de todos los tamaos. En una polimerizacin por crecimiento de cadena slo los monmeros pueden reaccionar con cadenas en crecimiento.

Propiedades: Propiedades elctricas Los polmeros industriales en general suelen ser malos conductores elctricos, por lo que se emplean masivamente en la industria elctrica y electrnica como materiales aislantes. Lasbaquelitaso resinas fenlicas sustituyeron con ventaja a las porcelanas y el vidrio hace ya muchos aos.Termoplsticos como el PVC y los PE, se utilizan en la fabricacin de cables elctricos, llegando en la actualidad a tensiones de aplicacin superiores a los 20 KV, y casi todas las carcasas de los equipos electrnicos se construyen en termoplsticos de magnficas propiedades mecnicas, adems de elctricas y de gran duracin y resistencia al medio ambiente, como son, por ejemplo, las resinas ABS. Para evitar cargas estticas en aplicaciones que lo requieran, se ha utilizado el uso de antiestticos que permite en la superficie del polmero una conduccin parcial decargas elctricas.Evidentemente la principal desventaja de los materiales plsticos en estas aplicaciones est en relacin a la prdida de caractersticas mecnicas y geomtricas con la temperatura. Sin embargo, ya se dispone de materiales que resisten sin problemas temperaturas relativamente elevadas (superiores a los 200C).Las propiedades elctricas de los polmeros industriales estn determinadas principalmente, por la naturaleza qumica del material (enlaces covalentes de mayor o menor polaridad) y son poco sensibles a la microestructura cristalina o amorfa del material, que afecta mucho ms a las propiedades mecnicas. Su estudio se acomete mediante ensayos de comportamiento en campos elctricos de distinta intensidad y frecuencia. Seguidamente se analizan las caractersticas elctricas de estos materiales.Lospolmeros conductoresfueron desarrollados en 1974 y sus aplicaciones an estn siendo estudiadas. Propiedades fsicas Estudios de difraccin de rayos X sobre muestras de polietileno comercial, muestran que este material, constituido por molculas 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 carcter amorfo: a stas ltimas se les considera defectos del cristal. En este caso las fuerzas responsables del ordenamiento cuasicristalino, son las llamadas fuerzas de van der Waals. En otros casos (nylon 66) la responsabilidad del ordenamiento recae en los enlaces de H. La temperatura tiene mucha importancia en relacin al comportamiento de los polmeros. A temperaturas ms bajas los polmeros se vuelven ms duros y con ciertas caractersticas vtreas debido a la prdida de movimiento relativo entre las cadenas que forman el material. La temperatura en la cual funden las zonas cristalinas se llama temperatura de fusin (Tf). Otra temperatura importante es la de descomposicin y es conveniente que sea bastante superior a Tf. Propiedades mecnicas Son una consecuencia directa de su composicin as como de la estructura molecular tanto a nivel molecular como supramolecular. Actualmente las propiedades mecnicas de inters son las de los materiales polmeros y stas han de ser mejoradas mediante la modificacin de la composicin o morfologa por ejemplo, cambiar la temperatura a la que los polmeros se ablandan y recuperan el estado de slido elstico o tambin el grado global del orden tridimensional. Normalmente el incentivo de estudios sobre las propiedades mecnicas es generalmente debido a la necesidad de correlacionar la respuesta de diferentes materiales bajo un rango de condiciones con objeto de predecir el desempeo de estos polmeros en aplicaciones prcticas. Durante mucho tiempo los ensayos han sido realizados para comprender el comportamiento mecnico de los materiales plsticos a travs de la deformacin de la red de polmeros reticulados y cadenas moleculares enredadas, pero los esfuerzos para describir la deformacin de otros polmeros slidos en trminos de procesos operando a escala molecular son ms recientes. Por lo tanto se considerarn los diferentes tipos de respuesta mostrados por los polmeros slidos a diferentes niveles de tensin aplicados; elasticidad, viscoelasticidad, flujo plstico y fractura.

Clasificacin de los Polmeros:

Segn su origen Polmeros Naturales.Mucho antes de que existieran los plsticos y los polmeros sintticos, remontndonos a los mismos orgenes de la tierra, la naturaleza se vala de los polmeros naturales para hacer posible la vida. Existen en la naturaleza muchos polmeros y lasbiomolculasque forman losseres vivossonmacromolculas polimricas.Por Ejemplo:- Los polisacridos (como lacelulosay laquitina)- El hule ocauchonatural - Lalignina

Lasprotenas

Loscidos nucleicos(DNA)

Polmeros Semisintticos.Se obtienen por transformacin de polmeros naturales. Por ejemplo:Lanitrocelulosa (Se obtiene de la mezcla de cido ntrico cido sulfrico y celulosa).

Caucho: (materia prima); ltex producido por varias moraceas y eufobiaceas intertropicales, entre las que se destaca la Hevea Brasiliensis.

El caucho vulcanizadoHule + Azufre Caucho

Polmeros sintticos.

Muchos polmeros se obtienen industrialmente a partir de los monmeros.Por Ejemplo: Elnylon, Elpoliestireno, ElPolicloruro de Vinilo(PVC), ElPolietileno, etc.El nylon es una fibra textil elstica y resistente, Se obtiene por polimerizacin de un derivado del fenol: cido adpico, y de un derivado del amonaco, la exametilenodiamina.El Policloruro de Vinilo (PVC) es un moderno, importante y conocido miembro de la familia de los termoplsticos. Es un polmero obtenido de dos materias primas naturales cloruro de sodio o sal comn (ClNa) (57%) y petrleo o gas natural (43%), siendo por lo tanto menos dependiente de recursos no renovables que otros plsticos.El Poliestireno es un plstico que se obtiene por polimerizacin del estireno.Se denomina polietileno a cada uno de los polmeros del etileno. La fabricacin de polmeros consume el 60% del etileno que se produce. El polietileno es probablemente el polmero que ms se ve en la vida diaria. Segn su mecanismo de polimerizacin En 1929 Carothers propuso la siguiente clasificacin: Polmeros de condensacin.La reaccin de polimerizacin implica a cada paso la formacin de una molcula de baja masa molecular.Los polmeros formados por una tpica reaccin de condensacin orgnica en donde se libera una pequea molcula, son conocidos como polmeros de condensacin o por etapas. En cada paso de la sntesis de un polmero de condensacin una pequea molcula, usualmente el agua, se separa. Por ejemplo la reaccin del hexametileno de diamina.

H H| |N (CH2)6 N| |H H

y cido adpico

OH OH | | C (CH2)4 C || || O OFormando (2n 1)H2O mas una poliamida llamada nylon 6.6, existen 6 tomos de carbono en cada uno de los residuos. La abreviacin PA 6.6 es usada frecuentemente para referirse a ella. Existen numerosos tipos de poliamidas (nylon 6.10,...., etc).Ntese que los polmeros de condensacin son de la forma: A B A B A B .

Esta regularidad absoluta en el orden de colocacin de los monmeros aumenta la tendencia de la molcula para formar cristales cuando se enfran en el estado lquido: esta caracterstica molecular es de suma importancia en muchas de las aplicaciones de dicho polmero.Los Nylons son hidrfobos por tanto, se secan con rapidez despus del lavado. Como no todos los grupos NH intervienen en los enlaces de hidrgeno intermoleculares, la fibra acepta con rapidez los colorantes cidos y esta tendencia se acenta si los grupos terminales son NH2 en lugar de COOH. Polmeros de adicin. La polimerizacin no implica la liberacin de ningn compuesto de baja masa molecular.Esta polimerizacin se genera cuando un "catalizador", inicia la reaccin. Este catalizador separa la unin doble carbono en los monmeros, luego aquellos monmeros se unen con otros debido a los electrones libres, y as se van uniendo uno tras uno hasta que la reaccin termina.

POLIMEROS DE ADICION

NombreFormulaMonmeroPropiedadesUsos

PolietilenoBaja densidad (LDPE)(CH2-CH2)netilenoCH2=CH2blando, slido de textura cerosafilms, bolsas

PolietilenoAlta densidad (HDPE)(CH2-CH2)netilenoCH2=CH2Rgido, slido traslcido

Aislantes elctricosbotellas, envases

Polipropileno(PP) diferentes grados[CH2-CH(CH3)]npropilenoCH2=CHCH3atctico: blando, elsticoisotctico: duro, rgidosimilar al LDPEalfombras, caeras, accesorios

Policlorurode vinilo(PVC)(CH2-CHCl)nCloruro de viniloCH2=CHClRgido y resistentecaeras, solados,autopartes, envases

Policlorurodevinilideno(SaranA)(CH2-CCl2)nCloruro devinilidenoCH2=CCl2denso, slido lbilTapzados,films

Poliestireno(PS)[CH2-CH(C6H5)]nestirenoCH2=CHC6H5Duro, rgido, slidoclaro y soluble en comp. orgnicosjuguetes,gabinetespackaging (espuma)

Poliacrilonitrilo(PAN,Orlon,Acrilan)(CH2-CHCN)nacrilonitriloCH2=CHCNSlido lbil, soluble en solventes orgnicosFibras textiles, ropa de cama (mantas)

Politetrafluoroetileno (PTFE,Teflon)(CF2-CF2)ntetrafluoroetilenoCF2=CF2Resistente, slido blandoAntiadherente de superficies, anticorrosivo, aislante elctrico

Polimetilmetacrilato(PMMA, Lucite, Plexiglas)[CH2-C(CH3)CO2CH3]nmetilmetacrilatoCH2=C(CH3)CO2CH3Duro, slido transparenteCobertura de luminarias, focos

Polivinilacetato(PVAc)(CH2-CHOCOCH3)nVinilacetatoCH2=CHOCOCH3Blando, slido pegajosoPinturaslatex, adhesivos

cis-Poliisoprenocaucho natural[CH2-CH=C(CH3)-CH2]nisoprenoCH2=CH-C(CH3)=CH2Blando, slido pegajosoRequirevulcanizacin para su uso

Policloropreno(cis+trans)(Neopreno)[CH2-CH=CCl-CH2]ncloroprenoCH2=CH-CCl=CH2Slido gomosoCaucho sinttico resistente a aceite

Clasificacin de Flory (modificacin a la de Carothers para considerar la cintica de la reaccin): Polmeros formados por reaccin en cadena.

Se requiere un iniciador para comenzar la polimerizacin; un ejemplo es la polimerizacin de alquenos (de tipo radicalario). En este caso el iniciador reacciona con una molcula de monmero, dando lugar a un radical libre, que reacciona con otro monmero y as sucesivamente. La concentracin de monmero disminuye lentamente. Adems de la polimerizacin de alquenos, incluye tambin polimerizacin donde las cadenas reactivas son iones (polimerizacin catinica y aninica).

Polmeros formados por reaccin por etapas.

El peso molecular del polmero crece a lo largo del tiempo de manera lenta, por etapas. Ello es debido a que el monmero desaparece rpidamente, pero no da inmediatamente un polmero de peso molecular elevado, sino una distribucin entre dmeros, trmeros, y en general, oligmeros; transcurrido un cierto tiempo, estos oligmeros empiezan a reaccionar entre s, dando lugar a especies de tipo polimrico. Esta categora incluye todos los polmeros de condensacin de Carothers y adems algunos otros que no liberan molculas pequeas pero s se forman gradualmente.

Por ejemplo:Los poliuretanos.

Segn su composicin Qumica Polmeros orgnicos. Posee en la cadena principal tomos de carbono.

Polmeros orgnicos vinlicos. La cadena principal de sus molculas est formada exclusivamente por tomos decarbono.Dentro de ellos se pueden distinguir: Poliolefinas, formados mediante la polimerizacin deolefinas.Ejemplos:polietilenoypolipropileno.

Polmeros estirnicos, que incluyen alestirenoentre sus monmeros.Ejemplos:poliestirenoycaucho estireno-butadieno.

Polmeros vinlicos halogenados, que incluyen tomos de halgenos (cloro,flor...) en su composicin.Ejemplos:PVCyPTFE.

Polmeros acrlicos. Ejemplos:PMMA.Polimetilmetacrilato (PMMA)

Polmeros orgnicos no vinlicos. Adems de carbono, tienen tomos deoxgenoonitrgenoen su cadena principal.Algunas sub-categoras de importancia: Polisteres Poliamidas Poliuretanos

Polisteres

Polmeros inorgnicos.Entre otros: Basados enazufre. Ejemplo:polisulfuros. Basados en silicio. Ejemplo:silicona.

Silicona

Polisulfuros

Segn sus aplicacionesAtendiendo a sus propiedades y usos finales, los polmeros pueden clasificarse en: Elastmeros. Son materiales con muy bajomdulo de elasticidady alta extensibilidad; es decir, se deforman mucho al someterlos a un esfuerzo pero recuperan su forma inicial al eliminar el esfuerzo. En cada ciclo de extensin y contraccin los elastmeros absorben energa, una propiedad denominadaresiliencia.

Plsticos. Son aquellos polmeros que, ante un esfuerzo suficientemente intenso, se deforman irreversiblemente, no pudiendo volver a su forma original. Hay que resaltar que el trminoplsticose aplica a veces incorrectamente para referirse a la totalidad de los polmeros.

Fibras. Presentan alto mdulo de elasticidad y baja extensibilidad, lo que permite confeccionar tejidos cuyas dimensiones permanecen estables.

Recubrimientos. Son sustancias, normalmente lquidas, que se adhieren a la superficie de otros materiales para otorgarles alguna propiedad, por ejemplo resistencia a la abrasin.

Adhesivos. Son sustancias que combinan una alta adhesin y una alta cohesin, lo que les permite unir dos o ms cuerpos por contacto superficial.

Segn su comportamiento al elevar su temperaturaPara clasificar polmeros, una de las formas empricas ms sencillas consiste en calentarlos por encima de cierta temperatura. Segn si el material funde y fluye o por el contrario no lo hace se diferencian dos tipos de polmeros: Termoplsticos, que fluyen (pasan al estado lquido) al calentarlos y se vuelven a endurecer (vuelven al estado slido) al enfriarlos. Su estructura molecular presenta pocos (o ningn) entrecruzamientos.Ejemplos:polietileno(PE),polipropileno(PP), cloruro de poliviniloPVC.

Termoestables, que no fluyen, y lo nico que conseguimos al calentarlos es que se descompongan qumicamente, en vez de fluir. Este comportamiento se debe a una estructura con muchos entrecruzamientos, que impiden los desplazamientos relativos de las molculas.

Elastmero, plsticos con un comportamiento elstico que pueden ser deformados fcilmente sin que se rompan sus enlaces no modifique su estructura.

CARACTERSTICAS USOS Y APLICACIONES

TIPO / NOMBRECARACTERISTICASUSOS / APLICACIONES

PETPolietileno TereftalatoSe produce a partir del cido Tereftlico y Etilenglicol, por poli condensacin; existiendo dos tipos: grado textil y grado botella. Para el grado botella se lo debe post condensar, existiendo diversos colores para estos usos.Envases para gaseosas, aceites, agua mineral, cosmtica, frascos varios (mayonesa, salsas, etc.). Pelculas transparentes, fibras textiles, laminados de barrera (productos alimenticios), envases al vaco, bolsas para horno, bandejas para microondas, cintas de video y audio, geotextiles (pavimentacin /caminos); pelculas radiogrficas.

PEADPolietileno de Alta DensidadEl polietileno de alta densidad es un termoplstico fabricado a partir del etileno (elaborado a partir del etano, uno de los componentes del gas natural). Es muy verstil y se lo puede transformar de diversas formas: Inyeccin, Soplado, Extrusin, o Rotomoldeo.Envases para: detergentes, lavandina, aceites automotor, shampoo, lcteos, bolsas para supermercados, bazar y menaje, cajones para pescados, gaseosas y cervezas, baldes para pintura, helados, aceites, tambores, caos para gas, telefona, agua potable, minera, drenaje y uso sanitario, macetas, bolsas tejidas.

PVCCloruro de PoliviniloSe produce a partir de dos materias primas naturales: gas 43% y sal comn (*) 57%.Para su procesado es necesario fabricar compuestos con aditivos especiales, que permiten obtener productos de variadas propiedades para un gran nmero de aplicaciones. Se obtienen productos rgidos o totalmente flexibles (Inyeccin - Extrusin - Soplado).(*) Cloruro de Sodio (2 NaCl)Envases para agua mineral, aceites, jugos, mayonesa. Perfiles para marcos de ventanas, puertas, caos para desages domiciliarios y de redes, mangueras, blister para medicamentos, pilas, juguetes, envolturas para golosinas, pelculas flexibles para envasado (carnes, fiambres, verduras), film cobertura, cables, cuerina, papel vinlico (decoracin), catteres, bolsas para sangre.

PEBDPolietileno de Baja DensidadSe produce a partir del gas natural. Al igual que el PEAD es de gran versatilidad y se procesa de diversas formas: Inyeccin, Soplado, Extrusin y Rotomoldeo.Su transparencia, flexibilidad, tenacidad y economa hacen que est presente en una diversidad de envases, slo o en conjunto con otros materiales y en variadas aplicaciones.Bolsas de todo tipo: supermercados, boutiques, panificacin, congelados, industriales, etc. Pelculas para: Agro (recubrimiento de Acequias), envasamiento automtico de alimentos y productos industriales (leche, agua, plsticos, etc.). Streech film, base para paales descartables. Bolsas para suero, contenedores hermticos domsticos. Tubos y pomos (cosmticos, medicamentos y alimentos), tuberas para riego.

PPPolipropilenoEl PP es un termoplstico que se obtiene por polimerizacin del propileno. Los copolmeros se forman agregando etileno durante el proceso. El PP es un plstico rgido de alta cristalinidad y elevado punto de fusin, excelente resistencia qumica y de ms baja densidad. Al adicionarle distintas cargas (talco, caucho, fibra de vidrio, etc.), se potencian sus propiedades hasta transformarlo en un polmero de ingeniera. (El PP es transformado en la industria por los procesos de inyeccin, soplado y extrusin/ termoformado)Pelcula/Film (para alimentos, snack, cigarrillos, chicles, golosinas, indumentaria). Bolsas tejidas (para papas, cereales). Envases industriales (Big Bag). Hilos cabos, cordelera. Caos para agua caliente. Jeringas descartables. Tapas en general, envases. Bazar y menaje. Cajones para bebidas. Baldes para pintura, helados. Potes para margarina. Fibras para tapicera, cubrecamas, etc. Telas no tejidas (paales descartables). Alfombras. Cajas de batera, paragolpes y autopartes.

PSPoliestirenoPS Cristal: Es un polmero de estireno monmero (derivado del petrleo), cristalino y de alto brillo.PS Alto Impacto: Es un polmero de estireno monmero con oclusiones de Polibutadieno que le confiere alta resistencia al impacto.Ambos PS son fcilmente moldeables a travs de procesos de: Inyeccin, Extrusin/Termoformado, Soplado.Potes para lcteos (yogurt, postres, etc.), helados, dulces, etc. Envases varios, vasos, bandejas de supermercados y rotiseras. Heladeras:Contrapuertas, anaqueles. Cosmtica: envases, mquinas de afeitar descartables. Bazar: platos, cubiertos, bandejas, etc. Juguetes, casetes, blisteres, etc. Aislantes: planchas de PS espumado.

APLICACIONES:PVC:Es el producto de la polimerizacin del monmero de cloruro de vinilo a policloruro de vinilo. La resina que resulta de esta polimerizacin es la ms verstil de la familia de los plsticos; pues adems de ser termoplstico, a partir de ella se pueden obtener productos rgidos y flexibles. A partir de procesos de polimerizacin, se obtienen compuestos en forma de polvo o pellet, plastisoles, soluciones y emulsiones.Adems de su gran versatilidad, el PVC es la resina sinttica ms compleja y difcil de formular y procesar, pues requiere de un nmero importante de ingredientes y un balance adecuado de stos para poder transformarlo al producto final deseado.

Estireno: Hidrocarburo aromtico derivado del benceno, que se encuentra en ciertos aceites esenciales del alquitrn de la hulla. Es un lquido aromtico e incoloro, soluble en alcoholo y ter. Tiene gran importancia industrial, ya que ha dado lugar a la preparacin de una resina sinttica, el poliestireno.

Politeno:El politeno (o polietileno) es uno de los plsticos ms conocidos. Se lo emplea para fabricar muchos artculos de uso diario, como vasos, baldes, bolsitas, etc. ahora se lo emplea para construir caeras para agua, con la ventaja de que es liviano y fcil de manejar. Como es resiente a los cidos e irrompible, los frascos de politeno son muy tiles para almacenar productos qumicos.

Polipropileno: El polipropileno (PP) es el polmero termoplstico, parcialmente cristalino, que se obtiene de la polimerizacin del propileno (o propeno). Pertenece al grupo de las poliolefinas y es utilizado en una amplia variedad de aplicaciones que incluyen empaques para alimentos, tejidos, equipo de laboratorio, componentes automotrices y pelculas transparentes. Tiene gran resistencia contra diversos solventes qumicos, as como contra lcalis y cidos.Orln: El orln es un componente comn del punto, como sustituto de la lana.

Tefln:Politetrafluoretileno (PTFE) es un polmero similar al polietileno, donde los tomos de hidrgeno estn sustituidos por flor.

Acrlica:Fue uno de los productos qumicos utilizados por Carothers y su equipo en la investigacin fundamental sobre altos polmeros que se llev a cabo en la compaa Du Pont. Du Pont desarrollo una fibra acrlica en 1944 e inici la produccin comercial de las mismas en 1950. Se le dio el nombre comercial de Orln.Silicona: La silicona es un polmero inodoro e incoloro hecho principalmente de silicio. La silicona es inerte y estable a altas temperaturas, lo que la hace til en gran variedad de aplicaciones industriales, como lubricantes, adhesivos, impermeabilizantes, y en aplicaciones mdicas, como prtesis valvulares cardacas e implantes de mamas.Resina:La resina es cualquiera de las sustancias de secrecin de las plantas con aspecto y propiedades ms o menos anlogas a las de los productos as denominados. Del latn resina. Se puede considerar como resina las sustancias que sufren un proceso de polimerizacin o secado dando lugar a productos slidos siendo en primer lugar lquidas.

Nylon 66:Los nylon son uno de los polmeros ms comunes usados como fibra. En todo momento encontramos nylon en nuestra ropa, pero tambin en otros lugares, en forma de termoplstico. El verdadero xito del nylon vino primeramente con su empleo para la confeccin de medias femeninas, alrededor de 1940. Fueron un gran suceso, pero pronto se hicieron muy difciles de conseguir, porque al ao siguiente los Estados Unidos entraron en la Segunda Guerra Mundial y el nylon fue necesario para hacer material de guerra, como cuerdas y paracadas.

Plstico pva:En su significacin ms general, se aplica a las sustancias de distintas estructuras y naturalezas que carecen de un punto fijo de ebullicin y poseen durante un intervalo OLADE temperaturas propiedades de elasticidad y flexibilidad que permiten moldearlas y adaptarlas a diferentes formas y aplicaciones. Sin embargo, en sentido restringido, denota ciertos tipos de materiales sintticos obtenidos mediante fenmenos de polimerizacin o multiplicacin artificial de los tomos de carbono en las largas cadenas moleculares de compuestos orgnicos derivados del petrleo y otras sustancias naturales.Hoy da en el mundo, el plstico se ha fabricado con la finalidad de satisfacer las necesidades del hombre en la vida cotidiana que en siglos anteriores no se poda realizar. La palabra plstico se us originalmente como adjetivo para denotar un cierto grado de movilidad y facilidad para adquirir cierta forma. Importancia de los polmeros en el mundo moderno Desde la nica tecnologa de punta que ha existido (el condn) hasta la industria ciberespacial y aeroespacial, pasando por los biopolmeros, estos materiales se han posicionado plausiblemente en el desarrollo tecnolgico de la humanidad. Para que los que no lo saben, el plstico no es extrado del petrleo, sino de uno de sus subproductos: La Gasolina, a esta se le hace un craqueo (fisin trmica) y de ella se obtiene etileno, propileno, butileno y otros hidrocarburos. Ventajas: Peso: Son ms livianos que los cermicos ylos metales en proporciones que oscilan de 1 a 8 veces, ysu densidad oscila entre 0.8g/cm3 y 2.3g/cm3 mientras que la del hierro por ejemplo, llega a 7.86g/cm3. Resistencia a la corrosin y a los agentes qumicos: Dependiendo de la estructura que los conformen, los plsticos presentan una fuerte oposicin al deterioro por accin de agentes qumicos, a la humedad y a la descomposicin, inclusive ante los rayos UV. Superficie: Generalmente lisas y uniformes, lo que los hace fciles de limpiar.Produccin: Se pueden fabricar en serie, a bajas temperaturas (400 Celsius), requiere pocas operaciones para fabricar inclusive piezas complejas y adems, su procesamiento genera una cantidad mnima de residuos.

Revisemos algunos ejemplos (de uso cotidiano) en donde se aplica el uso de los materiales polimricos: Lentes de contacto: Polimetacrilato de metilo yPolicrilamidas.

- Carroceras: ABS (Acrilonitrilo Butadieno Estireno).- Cintas para grabadoras: Polister.

- Persianas: PVC- Flotadores para tanques de inodoros: Polietileno.

- Pelotas plsticas: PVC.- Pelos de muecos: Poliacrilonitrilo.- Salvavidas: Espuma en poliuretano.

- Ingeniera de tejidos: Policarbonatos, Polianhdridos entre otros.- Suturas e implantes: Poliestar.

Lstima algunas de las implicaciones ambientales, en cuanto a la obtencin y disposicin final de estos materiales; pero se debe reconocer que estos materiales realmente nos han cambiado la vida en muchos aspectos.

IMPACTO AMBIENTAL:Impacto Social y Ambiental generado por el uso de los PolmerosAspectos positivos1. Un gran nmero de materiales estn construidos por polmeros y muchos de ellos son irremplazables en el actual mundo tecnolgico.Aspectos negativos1. La inadecuada eliminacin de los polmeros contribuye en buena parte a la degradacin ambiental por acumulacin de basura.2. Muchos artculos de plstico son peligrosas armas destructivas. Por ejemplo, las bolsas plsticas pueden ser causantes de asfixia si se recubre la cabeza con ellas y no se logra retirarlas a tiempo.3. Especies como la tortura gigante, mueren al ingerir bolsas plsticas que flotan en el mar, confundindolas con esperma de peces, su alimento habitual.4. La no biodegradacin impide su eliminacin en relleno sanitario y adems disminuye notablemente la presencia de colonias bacterianas en torno a los plsticos.5. La incineracin puede generar compuestos venenosos. Por ejemplo, HCl (g) y HCN (g).6. Los envases plsticos empleados para alimentos no pueden volver a usarse ya que no existen mtodos efectivos de esterilizacin.

Cmo afecta el PVC en el medio ambiente y como mitigar su impacto? El PVC uno de los principales problemas es que al ser incinerado emite DIOXINAS sustancias altamente txicas que producen graves efectos sobre la salud y el medio ambiente. Hay estudios que demuestran que son cancergenas, que producen alteraciones en el desarrollo y en la reproduccin, disminucin del sistema inmunitario y cambios en la regulacin hormonal. Este reciclado es muy difcil por la mayor cantidad de aditivos diferentes que contiene. Es necesario tomar medidas para evitar estos problemas, entre otras: Reducir progresivamente hasta su eliminacin de envases y otros materiales de PVC. Reduccin de la contaminacin, mediante filtrado y tratamiento de las emisiones. Controlar todas las fuentes que emiten dioxinas incineracin de residuos que contienen cloro, fuentes industriales, utilizacin de pesticidas alternativas. Reduccin al mximo de la utilizacin de los plsticos y sobretodo de los que en su composicin contienen cloro. Reemplazo en los envases por vidrio y papel, as como en otras actividades como en la construccin por otros materiales ms respetuosos con el medio ambiente como el papel y el vidrio. En ltima instancia utilizar otros plsticos que en su composicin no lleven cloro, ni otros aditivos.

Salud y Seguridad en los polmeros.Las propiedades en los polmeros y su impacto en el cambio climtico Consecuencias sobre el cambio climtico:1. Los grandes depsitos de basura son focos de infeccin y modificacin de los microclimas de la regin donde se encuentran. La consecuencia de ello es la prdida de vegetacin, modificacin de las propiedades de los suelos, contaminacin de los mantos acuferos por filtracin de compuestos txicos a travs del subsuelo y extincin o migracin de fauna del entorno, con proliferacin de plagas.2. Los residuos no aprovechables constituyen un problema para muchas sociedades, sobre todo para las grandes ciudades as como para el conjunto de la poblacin del planeta, debido a que la sobrepoblacin, las actividades humanas modernas y el consumismo, han acrecentado mucho la cantidad de basura que se genera; lo anterior junto con el ineficiente manejo que se hace con dichos residuos (quemas a cielo abierto, disposicin en tiraderos o vertederos ineficientes) provoca problemas tales como la contaminacin, que resume problemas de salud y dao al ambiente, adems de provocar conflictos sociales y polticos.3. La acumulacin de los gases en la combustin junto con otros gases provoca lo que conocemos como efecto invernadero. Las grandes cantidades de combustibles fsiles que se queman diariamente, contribuyen de manera importante en el cambio climtico.4. El uso indiscriminado de los polmeros produce una gran cantidad de desechos los cuales no son reciclados y se acumulan en los grandes depsitos esto causa que la contaminacin del suelo aumente y que no sean productivos estos desechos.

Cules son las fuentes de peligros qumicos? Hay que tener en cuenta que:1.Los materiales ms utilizados: Polietileno de alta y baja densidad, policloruro de vinilo,polipropileno,poliestireno,poliuretano,fenlicos y polister.2.Los procesados ms utilizados: Extrusin, moldeo por inyeccin, moldeo por soplado, produccin de espuma de poliuretano, aplicacin adhesiva de fenlicos, expansin de poliuretano. Por tanto, los materiales y los procesos dominantes indican que los plsticos peleitizados slidos constituyen la forma bsica de presentacin por lo que las cuestiones de salud y seguridad girarn en torno a los pelets o granzas. Las poliolefinas mencionadas suponen un riesgo mnimo, al igual que el polister termoplstico. El problema asociado a estos materiales es el uso de aditivos y sus posibles efectos txicos. Los dos tipos de materiales termoestables, poliuretanos y fenlicos, exponen potencialmente al ser humano a subproductos de la polimerizacin que son peligrosos.

MEDIDA DE RECICLAJE.Reciclado de polmerosEtapas del recicladoSe consideran primeramente las etapas bsicas del reciclado: Recoleccin: Todo sistema de recoleccin diferenciada que se implemente descansa en un principio fundamental, que es la separacin de los residuos slidos urbanos, RSU, en el hogar, en dos grupos bsicos: residuos orgnicos por un lado e inorgnicos por otro; en la bolsa de los residuos orgnicos iran los restos de comida, de jardn, y en la otra bolsa los metales, madera, plsticos, vidrio, aluminio. Estas dos bolsas se colocarn en la va pblica y sern recolectadas en forma diferenciada, permitiendo as que se encaucen hacia sus respectivas formas de tratamiento.

Centro de reciclado: Aqu se reciben los residuos plsticos mixtos compactados en fardos que son almacenados a la intemperie. Existen limitaciones para el almacenamiento prolongado en estas condiciones, ya que la radiacin ultravioleta puede afectar a la estructura del material, razn por la cual se aconseja no tener el material expuesto ms de tres meses.

Clasificacin: Luego de la recepcin se efecta una clasificacin de los productos por tipo de plstico y color. Si bien esto puede hacerse manualmente, se han desarrollado tecnologas de clasificacin automtica, que se estn utilizando en pases desarrollados. Este proceso se ve facilitado si existe una entrega diferenciada de este material, lo cual podra hacerse con el apoyo y promocin por parte de los municipios.

Tipos de recicladosContrariamente a los materiales metlicos, los materiales polimricos no se reciclan fcilmente. Puede distinguir cuatro tipos de reciclado al fin de la primera vida de un objeto con este tipo de material: Reutilizacin: reutilizacin del desecho plstico convirtindolo en otro (reciclado mecnico o de material) Reciclado: transformar el plstico de nuevo en material de partida (reciclado qumico) Recuperacin: quemado y recuperacin de su energa residual (reciclado energtico o trmico) Enterramiento: rellenos de terrenosReciclado mecnicoEl reciclado mecnico de plsticos es desafortunadamente poco econmico comparado con el del hierro y el acero. Adems el problema de la disminucin de las propiedades mecnicos, por eso se utilizan en aplicaciones secundarias como suelos, vallas o pallets. La gran desventaja de este tipo de reciclado es su identificacin, separacin y limpieza ya que habitualmente se encuentran muchos polmeros diferentes en un mismo producto.Los plsticos que son reciclados mecnicamente provienen de dos grandes fuentes: Los residuos plsticos proveniente de los procesos de fabricacin, es decir, los residuos que quedan al pie de la mquina, tanto en la industria petroqumica como en la transformadora. A esta clase de residuos se la denomina scrap. El scrap es ms fcil de reciclar porque est limpio y es homogneo en su composicin, ya que no est mezclado con otros tipos de plsticos. Algunos procesos de transformacin (como el termoconformado) generan el 30-50% de scrap, que normalmente se recicla. Los residuos plsticos proveniente de la masa de Residuos Slidos Urbanos, RSU. Que se dividen en 3 grupos: Residuos plsticos de tipo simple: han sido clasificados y separados entre s los de distintas clases. Residuos mixtos: los diferentes tipos de plsticos se hallan mezclados entre s. Residuos plsticos mixtos combinados con otros residuos: papel, cartn, metales.

Reciclado qumicoLos desechos plsticos mezclados pueden ser directamente convertidos a monmeros por hidrlisis, como ocurre para los polmeros producidos por reacciones de condensacin. Los sistemas de despolimerizacin que se estn investigando comprenden cuatro tipos de tecnologa, hasta ahora reservados a los procesos de refino de combustibles fsiles. Estos son:

Hidrogenacin (300-500C): En este caso los plsticos son tratados con hidrgeno y calor. Las cadenas polimricas son rotas y convertidas en un petrleo sinttico que puede ser utilizado en refineras y plantas qumicas.

Pirolisis (500-900C): Es el craqueo de las molculas por calentamiento en el vaco. Este proceso genera hidrocarburos lquidos o slidos que pueden ser luego procesados en refineras. Gasificacin (900-1400C): Los plsticos son calentados con aire o con oxgeno. As se obtienen los siguientes gases de sntesis: monxido de carbono e hidrgeno, que pueden ser utilizados para la produccin de metanol o amonaco o incluso como agentes para la produccin de acero en hornos de venteo. Chemolysis: Este proceso se aplica a polisteres, poliuretanos, poliacetales y poliamidas. Requiere altas cantidades separadas por tipo de resinas. Consiste en la aplicacin de procesos solvolticos como hidrlisis, gliclisis o alcohlisis para reciclarlos y transformarlos nuevamente en sus monmeros bsicos para la repolimerizacin en nuevos plsticos. Metanlisis: Es un avanzado proceso de reciclado que consiste en la aplicacin de metanol en el PET. Este polister (el PET), es descompuesto en sus molculas bsicas, incluido el dimetiltereftalato y el etilenglicol, los cuales pueden ser luego repolimerizados para producir resina virgen. Varios productores de polietilentereftalato estn intentando de desarrollar este proceso para utilizarlo en las botellas de bebidas carbonadas. Las experiencias llevadas a cabo por empresas como Hoechst-Celanese, DuPont e Eastman han demostrado que los monmeros resultantes del reciclado qumico son lo suficientemente puros para ser reutilizados en la fabricacin de nuevas botellas de PET.

Estos procesos tienen diferentes costos y caractersticas. Algunos, como la chemolysis y la metanlisis, requieren residuos plsticos separados por tipo de resina. En cambio la pirolisis permite utilizar residuos plsticos mixtos.Aunque el reciclado qumico no es actualmente econmicamente rentable, si lo es de cara a la sociedad, frente a otro tipo de reciclado, el energtico, o el uso de estos como material de relleno de terrenos.

Reciclado energticoEl modo ms simple y ms obvio de reciclar la energa de los desechos plsticos es quemarla y usar el calor para otro proceso o para producir electricidad. La capacidad calorfica de muchos plsticos es comparable a la del combustible para calderas y es superior a la del carbn. En el anlisis del ciclo de vida total, los polmeros superan a los aceros, requiriendo alrededor de tres veces menos energa, que puede llegar a cinco veces si el contenido de energa del polmero es reciclado energticamente. La mayor desventaja de este tipo de reciclado es la contaminacin atmosfrica. Este tipo de materiales dan lugar a sustancias cancergenas si la incineracin no es adecuada, lo cual es habitual, y da tambin como resultado que no se extrae toda la energa posible del material.

CONCLUSINES: Luego de haber confeccionado el presente trabajo, estamos en condiciones de apreciar que los polmeros son un material imprescindible en nuestra vida, el cual se encuentra presente en un sinfn de objetos de uso cotidiano. Por sus caractersticas y su bajo costo, podramos decir que es un material prcticamente irremplazable, del cual difcilmente podramos prescindir. Dado que ha transcurrido bastante tiempo para llegar a la denominacin y definicin de un polmero, ocasion que la influencia de hechos reales como la segunda guerra mundial que contribuy a que se dejaran de usar el caucho natural y en reemplazo se usara el caucho sinttico. La clasificacin termoplsticos / termoestables es independiente de la clasificacin elastmeros / plsticos / fibras. Existen plsticos que presentan un comportamiento termoplstico y otros que se comportan como termoestables. Esto constituye de hecho la principal subdivisin del grupo de los plsticos y hace que a menudo cuando se habla de "los termoestables" en realidad se haga referencia slo a "los plsticos termoestables". Pero ello no debe hacer olvidar que los elastmeros tambin se dividen en termoestables (la gran mayora) y termoplsticos (una minora pero con aplicaciones muy interesantes). Tambin apreciamos las diversas manifestaciones de los polmeros y que constituyen adems unos compuestos muy importantes en algunas reas, a parte de nuestros cuerpos como lo son las poliamidas, las cuales se utilizan como aislante de calor o fuego, la silicona que es un adhesivo de gran ayuda en la vida cotidiana, el polietileno que es el plstico ms comn y ms usado en la actualidad, etc. Las protenas, que son los bloques para la construccin de los tejidos animales y vegetales, tambin los polmeros de conduccin natural. Otros polmeros que ocurren naturalmente son la seda, el algodn, la lana y el almidn. En la poca actual resultara difcil imaginar que alguno de los sectores de nuestra vida diaria, de la economa o de la tcnica, pudiera prescindir de los plsticos. Slo basta con observar a nuestro alrededor y analizar cuntos objetos son de plstico para visualizar la importancia econmica que tienen estos materiales.Dicha importancia se refleja en los ndices de crecimiento que, mantenidos a lo largo de algunos aos desde principios de siglo, superan a casi todas las dems actividades industriales y grupos de materiales.El consumo de plsticos slo se encuentra por abajo del consumo del hierro y acero, pero debe tomarse en cuenta que estos tienen una densidad entre seis y sietes veces mayor a la de los plsticos. Por esta razn, el volumen producido de plsticos fue mayor al del acero.Los plsticos seguirn creciendo en consumo pues abarcando mercado del vidrio, papel y metales debido a sus buenas propiedades y su relacin costo-beneficio. En el caso del papel se disminuye la tala de rboles, ya que para producir una tonelada de papel deben talarse 17 rboles. En cambio, esa misma tonelada puede producirse con un alto porcentaje de papel usado. Algunas industriasfabrican el papel con un 56% de pulpa de madera y un 44% de material reciclado. El vidrio se fabrica con minerales que la tierra no vuelve a reemplazar. Actualmente para producir vidrio se utiliza un 50% de recursos naturales y un 50% de casco, que es vidrio reciclado. Por cada tonelada de vidrio reciclado se economizan 30 galones de petrleo. El plstico se produce a partir del petrleo, recurso que la tierra se ha demorado miles de aos en generar. Los residuos no biodegradables que no son recuperados o reciclados, le causan gran dao a la tierra, pues algunos tardan muchsimos aos en descomponerse y otros jams lo hacen. El vidrio nunca se biodegrada, pues su dureza le hace resistir ms de 4.000 aos sin perder ninguna de sus cualidades. Un objeto plstico en la intemperie tarda ms de 100 aos en descomponerse. El acero demora 10 aos para comenzar a oxidarse, y slo si est expuesto al agua. RECOMENDACINES: Reciclar los plsticos que pueden ser utilizados nuevamente en diferentes procesos, un ejemplo de ello son las bolsas biodegradables quedando al final como bolsas negras que son utilizadas diariamente. Las pinturas elaboradas a base de aceites vegetales es recomendable usarlos para herrera debido a su alta adherencia. Todo sobrante de pintura deber guardarse en un recipiente debidamente tapado. El nico requisito es cuidar la reforestacin.Empero, admiten que para que la iniciativa pueda ser puesta en prctica tiene que haber una razn econmica o crecer la razn de ecologa. Comprar slo lo necesario. Preferir aquellos productos que tengan menos envolturas o empaques familiares. Adquirir productos en envases que sean reciclables. Reutilizar o donar Los Polmerosque estn en buenas condiciones. Separar en Polmeros orgnicos e inorgnicos. Producir composta en la propia casa. Si reciclamos una tonelada de polietileno reciclado de las bolsas de plstico representa 16.5 toneladas de petrleo ahorrado. La confeccin de 19 mil cuadernos para la escuela requiere de 4.5 m cbicos de madera. Reciclando una tonelada de papel peridico se conservan 30.000 litros de agua. Si se hacen todos los cuadernos con papel reciclado, cada ao escolar se estara salvando un bosque entero.

BIBLIOGRAFA: Industrial Plastics: Theory and applications. Autores: Terry L. Richadson, Ph.D.; Erik Lokensgard. Editorial: Delmar Publishers Inc. 1996. Bloomfield, M. (1997). Qumica de los Organismos Vivos. 1era ed. Mxico: Editorial LIMUSA. Garritz A. y Chamizo J.A. (1994). Qumica. 1era ed.Estados Unidos: Editorial Addison-Wesley. Solomons, G. (1996). Fundamentos de Qumica Orgnica.2da. ed. Mxico: Editorial LIMUSA. Alfredo Salcedo lozano, Qumica Superior. 3 Edicin. http://es.wikiversity.org/wiki/Introducci%C3%B3n_a_los_pol%C3%ADmeros#El_caucho_natural http://es.wikipedia.org/wiki/Pol%C3%ADmero http://docencia.udea.edu.co/ingenieria/moldes_inyeccion/unidad_1/polimerizacion.html

Tecnologa de materiales4