POLIMEROS1. INTRODUCCIN1.1. Definiciones generalesEn la naturaleza existen molculas enormes llamadas macromolculas. Estas molculas estn formadas por cientos de miles de tomos por lo que sus pesos moleculares son muy elevados.Los polmeros son un tipo particular de macromolcula, que se caracteriza por tener una unidad que se repite a lo largo de la molcula. Las pequeas molculas que se combinan entre s mediante un proceso qumico, llamado reaccin de polimerizacin, para formar el polmero se denominan monmeros. La unin de todas estas pequeas molculas da lugar a una estructura de constitucin repetitiva en el polmero y la unidad que se repite regularmente a lo largo de toda la molcula, se conoce con el nombre de unidad constitucional repetitiva (ucr) o unidad monomrica.La longitud de la cadena del polmero viene determinada por el nmero de ucr que se repiten en la cadena. Esto se llama grado de polimerizacin (DP), y su peso molecular (MW) viene dado por el peso de la unidad constitucional repetitiva multiplicado por el grado de polimerizacin.En un determinado polmero, si todas las unidades estructurales son idnticas este se llama homopolmero, pero si este procede de dos o ms monmeros recibe el nombre de copolmero.Los polmeros se dividen en plsticos y cauchos (hules).Como materiales en ingeniera, son relativamente nuevos en comparacin con los metales y los cermicos, pues solo datan alrededor de la mitad del siglo XIX .Para estudiar los polmeros como materia tcnica, es apropiado dividirlos en las siguientes tres categoras, donde 1) y 2) son plsticos y 3) es el caucho:1. Los polmeros termoplsticos (TP)Son materiales slidos a temperatura ambiente, pero si se les calienta a temperaturas de apenas unos cuantos cientos de grados, se vuelven lquidos viscosos. Esta caracterstica permite que adopten formas de productos de modo fcil y econmico. Se pueden sujetar repetidas veces al ciclo de calentamiento y enfriamiento sin que el polmero se degrade en forma significativa.2. Los polmeros termofijos, o termoestables (TS)No toleran ciclos repetidos de calentamiento. Cuando se calientan de inicio, se suavizan y fluyen de modo que se pueden moldear, pero las temperaturas elevadas tambin producen una reaccin qumica que endurece el material y lo convierte en un slido que no se puede fundir. Si se le vuelve a calentar, los polmeros termofijos o termoestables se degradan y carbonizan, en vez de suavizarse.De los tres tipos, los de mayor importancia comercial son los termoplsticos, pues constituyen alrededor de 70% del peso total de todos los polmeros sintticos que se producen. Los termofijos y elastmeros contribuyen con 30% a partes casi iguales, con una pequea ventaja del primero. Los polmeros TP comunes incluyen al polietileno, cloruro de polivinilo, polipropileno, poliestireno y nylon. Ejemplos de los polmeros TS son los fenoles, epxicos y ciertos polisteres. El ejemplo ms comn de los elastmeros es el caucho natural (vulcanizado); sin embargo, los cauchos sintticos exceden el peso que se produce del natural. 1.2 Ventajas y desventajas de los polmerosEl crecimiento de las aplicaciones de los polmeros sintticos es en verdad impresionante. Sobre una base volumtrica, el uso anual actual de los polmeros supera al de los metales. Las siguientes son algunas razones de la importancia comercial y tecnolgica de los polmeros. Es posible dar formas a los plsticos al moldearlos en formas intrincadas, por lo general sin que se requiera mayor procesamiento. Son muy compatibles con el procesamiento de forma neta. Los plsticos poseen una lista de propiedades atractivas para muchas aplicaciones de ingeniera en las que la resistencia no es importante: 1) densidad baja respecto de los metales y cermicos; 2) buenas relaciones de resistencia a peso de ciertos polmeros (pero no todos); 3) resistencia elevada a la corrosin; y 4) baja conductividad elctrica y trmica. Sobre una base volumtrica, los polmeros compiten en costo con los metales. Los polmeros por lo general requieren menos energa que los metales para producirse, sobre una base de volumen. Esto se cumple debido a que es comn que las temperaturas para trabajarlos sean mucho ms bajas que las que requieren los metales. Ciertos plsticos son traslcidos o transparentes, as que para ciertas aplicaciones compiten con el vidrio. Los polmeros se emplean mucho en materiales compuestos.Por el lado negativo; los polmeros tiene en general las limitaciones siguientes: 1) su resistencia es baja en comparacin con la de los metales y cermicos; 2) en el caso de los elastmeros, su mdulo de elasticidad o rigidez tambin es bajo; sta podra ser, por supuesto, una caracterstica deseable; 3) las temperaturas de uso se limitan a slo unos cientos de grados debido a la suavizacin de los polmeros termoplsticos o a la degradacin de los termofijos y elastmeros; 4) ciertos polmeros se degradan si se les expone a la luz solar y a otras formas de radiacin; y 5) los plsticos muestran propiedades viscoelsticas, lo que puede ser una limitacin notable en aplicaciones de cojinetes para carga.2. POLIMERIZACIONComo proceso qumico, la sntesis de los polmeros ocurre por cualquiera de dos mtodos: 1) polimerizacin por adicin y 2) polimerizacin por etapas. La produccin de un polmero dado se asocia por lo general con uno u otro mtodo.1) Polimerizacin por adicinLas caractersticas ms relevantes de la polimerizacin en cadena (adicin) se resumen a continuacin:a) La polimerizacin transcurre mediante la adicin continua de monmero a una cadena en crecimiento, que contiene un extremo activado hasta el momento de su terminacin.b) La reaccin transcurre sin prdida de materia, por lo que la unidad constitucional repetitiva del polmero y el monmero presentan una estequiometria idntica.c) En cualquier instante a lo largo de la polimerizacin, la mezcla de reaccin tiene una composicin constituida por monmero y polmero de elevado peso molecular.Un ejemplo de esta reaccin lo constituye la polimerizacin vinlica:

En la figura se enlistan otros polmeros que son comn que se formen mediante polimerizacin por adicin, as como el monmero de inicio y el mero de repeticin. Observe que la frmula qumica del monmero es la misma que la del mero en el polmero. sta es una caracterstica del mtodo de polimerizacin. Tambin observe que muchos de los polmeros comunes involucran la sustitucin de algunos tomos o molculas alternativos en lugar de uno de los tomos de H en el polietileno. Ejemplos de esta sustitucin son el polipropileno, cloruro de polivinilo y poliestireno. En el politetrafluoretileno(PTFE) se remplazan todos los tomos de H en la estructura, con tomos de flor (F). La mayor parte de los polmeros por adicin son termoplsticos. En la figura la excepcin es el poliisopreno, el polmero del caucho natural. Aunque se forma con polimerizacin por adicin, se trata de un elastmero.

Algunos polmeros tpicos formados mediante polimerizacin por adicin (cadena)

2) Polimerizacin por etapas o condensacinEn esta forma de polimerizacin, se hace reaccionar a dos monmeros para formar una molcula nueva del compuesto que se desea obtener. En la mayor parte (pero no en todos) de los procesos de polimerizacin por etapas tambin se produce un subproducto de la reaccin. Es comn que ste sea agua que se condensa; es por ello que se utiliza con frecuencia el trmino polimerizacin por condensacin para los procesos en que sta ocurre. Las caractersticas generales de la polimerizacin en etapas (condensacin) son las siguientes:a) La polimerizacin transcurre mediante reaccin entre grupos funcionales, usualmente de distinta naturaleza, tales como hidroxilo (-OH), cloruros de acilo (-COCl), carboxilo (-COOH), amina (-NH2), etc. y por lo general con eliminacin de una molcula pequea.b) El grupo funcional resultante de la reaccin de los grupos funcionales de los monmeros forma parte de la cadena principal del polmero, repitindose ininterrumpidamente a lo largo de ella.c) En cualquier instante a lo largo de la polimerizacin, la mezcla de reaccin consiste en una distribucin continua de tamaos moleculares que comprende desde el mismo monmero hasta polmero de elevado peso molecular.A continuacin se muestra un ejemplo de este tipo de reaccin:

En la figura se dan ejemplos de polmeros comerciales que se producen mediante polimerizacin por etapas (condensacin). Los polmeros tanto termoplsticos como termofijos se sintetizan con este mtodo; el nylon-6,6 y el policarbonato son polmeros TP, mientras que el fenol formaldehdo y la urea formaldehdo son polmeros TS.

Algunos polmeros tpicos formados mediante polimerizacin por pasos (condensacin).

3) Grado de polimerizacin y peso molecular Una macromolcula producida por polimerizacin consiste en n meros repetitivos. Como todas las molculas en una masa dada de material polimerizado varan en longitud, la n de la masa es un promedio; sigue la distribucin estadstica normal. El valor medio de n se denomina grado de polimerizacin (DP) de la masa. El grado de polimerizacin afecta las propiedades del polmero: un DP elevado incrementa la resistencia mecnica pero tambin la viscosidad del estado fluido, lo que hace que el procesamiento sea ms difcil.El peso molecular (MW) de un polmero es la suma de los pesos moleculares de los meros de la molcula; es n veces el peso molecular de cada unidad de repeticin. Como la n vara para las distintas molculas en la masa, el peso molecular debe interpretarse como un promedio.3. ESTRUCTURAS DE LOS POLIMEROS Y COPOLIMEROSExisten diferencias estructurales entre las molculas de los polmeros, aun entre las molculas del mismo polmero. En esta seccin examinaremos tres aspectos de la estructura molecular: 1) estreo regularidad, 2) ramificacin y encadenamiento transversal y 3) copolmeros.3.1Estreoregularidad.Tiene que ver con el arreglo espacial de los tomos y grupos de tomos en las unidades repetitivas de la molcula del polmero. Un aspecto importante de la estreoregularidad es la forma en la que se localizan estos grupos de tomos a lo largo de la cadena del polmero, cuando un tomo de H de sus meros ha sido reemplazado por otro tomo o grupo de tomosLa tacticidad es un trmino usado en la qumica de polmeros para referirse a la posicin relativa del grupo colgante a lo largo de la cadena principal. La configuracin resultante cuando todos los sustituyentes quedan por encima (o por debajo) del plano de la cadena principal recibe el nombre de isotctica(a). Si los grupos sustituyentes se distribuyen alternativamente por encima y por debajo del plano se llama sindiotctica (b). Cuando los grupos sustituyentes estn distribuidos de manera aleatoria a lo largo del plano de la cadena principal se denomina atctica(c).La estructura tctica es importante para la determinacin de las propiedades del polmero. Influye tambin en la tendencia del polmero a cristalizar.

Posibles arreglos de los grupos de tomos en el polipropileno: (a) Isotctico, (b) Sindiotctico, (c) Atctico

3.2 Polmeros lineales, ramificados y entrecruzadosSegn la forma de las cadenas los polmeros pueden ser clasificados como polmeros lineales, ramificados o entrecruzados. Existen otras morfologas como los polmeros estrella, peine y escalera que no discutiremos aqu. Los casos descritos anteriormente, donde las unidades monomricas se encuentran unidas una al lado de la otra a lo largo de una sola direccin son denominadas polmeros lineales. Ahora bien, bajo ciertas condiciones o con ciertos tipos de monmeros, se pueden obtener polmeros con otro tipo de arquitectura que se caracterizan por tener ramificaciones que se generan a partir de la cadena principal.Los polmeros ramificados pueden ser obtenidos en procesos de polimerizacin por etapas o en cadena, aunque las razones por las que stas se generan son generalmente diferentes en ambos casos. Las diferencias entre todos estos tipos de polmeros se muestran en la Figura 3.1. Es importante hacer notar en este punto, que el trmino polmero ramificado no se refiere a polmeros lineales que contienen grupos laterales en la estructura del monmero; as pe. Se puede diferenciar entre el poliestireno lineal y el ramificado.La presencia de ramificaciones tiene efectos significativos en muchas propiedades fsicas del polmero. El cambio ms importante en las propiedades es la disminucin en la cristalinidad. Los polmeros ramificados no pueden acomodarse fcilmente en una red cristalina como lo hacen los polmeros lineales. Por otra parte, los polmeros ramificados son mucho menos solubles que sus homlogos lineales y los polmeros entrecruzados son materiales insolubles. El entrecruzamiento puede ocurrir durante el proceso de polimerizacin o despus mediante reacciones qumicas diversas. El entrecruzamiento es usado para impartir buenas propiedades elsticas en algunos elastmeros, as como tambin para proporcionarrigidez y estabilidad dimensional a algunos materiales llamados termoplsticos. Estos ltimos poseen altos grados de entrecruzamiento y se emplean en la fabricacin de diversos enseres.

(a) lineal

(b) ramificados

(c) entrecruzado

Varias estructuras de molculas de polmeros: (a) Lineal, caracterstica de los termoplsticos, (b) ramificada, (c) encadenamiento transversal suelto, como en un elastmero; y (d) encadenamiento transversal firme o estructura de red, como en los termofijos3.3 CopolimerosLos polmeros descritos hasta el momento pueden considerarse como homopolmeros ya que estn formados por unidades constitucionales repetitivas idnticas. En este punto es muy conveniente aclarar que los polmeros de condensacin, aun cuando se forman por la reaccin entre dos monmeros, son homopolmeros y la unidad constitucional repetitiva es la resultante de esta. Sin embargo, cuando se polimerizan dos o ms monmeros diferentes se obtiene un copolmero, es decir un polmero con dos o ms tipos de unidades constitucionales repetitivas en la misma cadena. Al proceso de polimerizacin simultnea de estas mezclas de monmeros se le conoce como copolimerizacin. Por medio de la copolimerizacin se pueden obtener materiales con propiedades que difieren de las que tendran ambos homopolmeros por separado.Los copolmeros pueden poseer diferentes arreglos de sus meros constituyentes. Las posibilidades se muestran en la figura:(a) copolmero alternante, en el cual los meros se repiten uno cada vez; (b) aleatorio, los meros estn acomodados al azar y la frecuencia depende de la proporcin relativa de los monmeros iniciales; (c) bloque, los meros del mismo tipo tienden a agruparse en largos segmentos a lo largo de la cadena; y (d) injerto, los meros de un tipo se adhieren como ramas a un tronco de meros de otro tipo. El hule dieno de etilenopropileno, mencionado anteriormente, es uno del tipo de bloque.

Varias estructuras de copolmeros: (a) alternante, (b) al azar, (c) bloque y (d) injerto.3.4 CristalinidadLos polmeros pueden tener dos estructuras, la amorfa y la cristalina, aunque la tendencia a cristalizar es mucho menor que para los metales o los cermicos no vtreos. No todos los polmeros pueden formar cristales. Para aquellos que si pueden, el grado de cristalinidad (la proporcin de material cristalizado en la masa) es siempre menor que 100%. Conforme aumenta la cristalinidad en un polmero se incrementa:1) La densidad 2) La rigidez, la resistencia y la tenacidad3) La resistencia al calor y 4) si el polmero es transparente en el estado amorfo se convierte en opaco cuando cristaliza parcialmente. Numerosos polmeros son transparentes, pero para poseer esta propiedad deben estar en un estado amorfo (vtreo).Algunos de estos efectos pueden ilustrarse por la diferencia entre el polietileno de baja y de alta densidad, presentada en la tabla la razn subyacente entre las propiedades de los materiales es el grado de cristalinidad.

Tipo de polietilenoBaja densidadAlta densidad

Grado de cristalinidad55%92%

Gravedad especfica0.920.96

Mdulo de elasticidad140 MPa700 MPa

Temperatura de fusin2390 F (1150 C)2750 F (1350 C)

Tabla: Comparacin entre los polietilenos de baja y alta densidadLos polmeros lineales consisten en largas molculas con miles de meros repetidos. La cristalizacin en estos polmeros involucra el plegado de estas molculas sobre si mismas hacia atrs y hacia delante para lograr un arreglo muy regular de los meros, como se representa en la figura. La regin cristalizada se llama cristalita. Debido a las tremendas longitudes de una sola molcula (en escala atmica), puede participar en ms de una cristalita. Tambin se pueden combinar ms de una molcula en una sola regin cristalina. Las cristalitas adoptan la forma de laminillas, como se ilustra en la figura, y se mezclan aleatoriamente con el material amorfo. Por consiguiente, un polmero cristaliza como un sistema de dos fases: cristalitas dispersadas dentro de una matriz amorfa.

Regiones cristalinas en un polmero: (a) molculas largas formando cristales mezclados al azar con el material amorfo y (b) laminilla de cadena plegada, forma tpica de una regin cristalizada.

Numerosos factores determinan la capacidad o tendencia de un polmero a formar regiones cristalinas dentro del material. Estos factores se pueden resumir como sigue: 1) slo los polmeros lineales pueden formar cristales.2) la estreoregularidad de la molcula es crtica; los polmeros isotcticos siempre forman cristales, los sindiotcticos algunas veces forman cristales y los atcticos nunca forman cristales.3) los copolimeros rara vez forman cristales, debido a su irregularidad molecular.4) los enfriamientos lentos promueven la formacin y crecimiento de cristales, como sucede en los metales y en los cermicos.5) las deformaciones mecnicas, como el estirado de termoplsticos calentados, tienden a alinear la estructura e incrementar la cristalizacin y6) los plastificantes (productos qumicos que se aaden a los polmeros para ablandarlos) reducen el grado de cristalinidad.4. POLIMEROS TERMOPLASTICOSLos termoplsticos son polmeros de cadenas largas que cuando se calientan se reblandecen y pueden moldearse a presin. Representan el 78-80% de consumo total. Los principales son:4.1 Polietileno (PE)ste es el termoplstico ms usado en nuestra sociedad. Los productos hechos de polietileno van desde materiales de construccin y aislantes elctricos hasta material de empaque. Es barato y puede moldearse a casi cualquier forma, extrurse para hacer fibras o soplarse para formar pelculas delgadas. Segn la tecnologa que se emplee se pueden obtener dos tipos de polietileno.

4.1.1Polietileno de Baja Densidad (LDPE). Dependiendo del catalizador, este polmero se fabrica de dos maneras: a alta presin o a baja presin. En el primer caso se emplean los llamados iniciadores de radicales libres como catalizadores de polimerizacin del etileno.4.1.2Polietileno de alta densidad (HDPE). Cuando se polimeriza el etileno a baja presin y en presencia de catalizadores ZieglerNatta, se obtiene el polietileno de alta densidad (HDPE). La principal diferencia es la flexibilidad, debido a las numerosas ramificaciones de la cadena polimrica a diferencia de la rigidez del HDPE.Se emplea para hacer recipientes moldeados por soplado, como las botellas y los caos plsticos (flexibles, fuertes y resistentes a la corrosin).El polietileno en fibras muy finas en forma de red sirve para hacer cubiertas de libros y carpetas, tapices para muros, etiquetas y batas plsticas.

4.2 Polipropileno (PP)El polipropileno se produce desde hace ms de veinte aos, pero su aplicacin data de los ltimos diez, debido a la falta de produccin directa pues siempre fue un subproducto de las refineras o de la desintegracin del etano o etileno. Posee una alta cristalinidad, por lo que sus cadenas quedan bien empacadas y producen resinas de alta calidad.El polipropileno se utiliza para elaborar bolsas de freezer y microondas ya que tienen una buena resistencia trmica y elctrica adems de baja absorcin de humedad. Otras propiedades importantes son su dureza, resistencia a la abrasin e impacto, transparencia, y que no es txico. Asimismo se usa para fabricar carcazas, juguetes, valijas, jeringas, bateras, tapicera, ropa interior y ropa deportiva, alfombras, cables, selladores, partes automotrices y suelas de zapatos.4.3 Policloruro de vinilo (PVC)Este polmero se obtiene polimerizando el cloruro de vinilo. Existen dos tipos de cloruro de polivinilo, el flexible y el rgido. Ambos tienen alta resistencia a la abrasin y a los productos qumicos. Pueden estirarse hasta 4 veces y se suele copolimerizar con otros monmeros para modificar y mejorar la calidad de la resina. Las resinas de PVC casi nunca se usan solas, sino que se mezclan con diferentes aditivos.El PVC flexible se destina para hacer manteles, cortinas para bao, muebles, alambres y cables elctricos; El PVC rgido se usa en la fabricacin de tuberas para riego, juntas, techado y botellas.4.4 Poliestireno (PS)Hay varios polmeros, copolmeros y terpolmeros que se basan en el monmero del estireno (C8H8), de los que el mayor volumen corresponde al poliestireno (PS). Es un homopolmero lineal con estructura amorfa que en general resulta notable por su fragilidad. El PS es transparente, se colorea con facilidad y se moldea con rapidez, pero a temperaturas elevadas se degrada y varios solventes lo disuelven. Debido a su fragilidad, algunos grados de PS contienen de 5% a 15% de caucho, tipos para los que se emplea el trmino poliestireno de alto impacto (HIPS). Tienen tenacidad alta, pero son pobres en transparencia y resistencia a la tensin. Adems de las aplicaciones en moldeo por inyeccin (por ejemplo, juguetes moldeados, enseres domsticos), el poliestireno tambin se emplea para empacar, en forma de espumas de PS.

4.5 Estireno acrilonitrilo (SAN)Este copolmero tiene mejor resistencia qumica y trmica, as como mayor rigidez que el poliestireno. Sin embargo no es transparente por lo que se usa en artculos que no requieren claridad ptica. Algunas de sus aplicaciones son la fabricacin de artculos para el hogar.4.6 Acrilonitrilo-Butadieno-Estireno (ABS)Estos polmeros son plsticos duros con alta resistencia mecnica, de los pocos termoplsticos que combinan la resistencia con la dureza. Se pueden usan en aleaciones con otros plsticos. As por ejemplo, el ABS con el PVC nos da un plstico de alta resistencia a la flama que le permite encontrar amplio uso en la construccin de televisores. Sus cualidades son una baja temperatura de ablandamiento, baja resistencia ambiental y baja resistencia a los agentes qumicos4.7 Politetrafluoretileno (PTFE)Comnmente conocido como tefln representa alrededor del 85% de la familia de polmeros llamados fluoropolmeros en la cual los tomos de flor reemplazan a los tomos de hidrgeno en la cadena de carbono el PTFE posee alta resistencia al ataque qumico y ambiental, no le afecta el agua, y posee buenas propiedades elctricas, buena resistencia al calor y un coeficiente de friccin muy bajo. Estas ltimas dos propiedades han promovido su uso en los utensilios domsticos de cocina como antiadherentes. Otras aplicaciones que dependen de la misma propiedad incluyen cojinetes no lubricados y componentes similares. El PTEE tambin tiene aplicaciones en equipo qumico y de procesamiento de alimentos.

5. POLIMEROS TERMOFIJOSLos plsticos termofijos no se usan tanto como los termoplsticos, quiz por las complicaciones adicionales del procesamiento que involucra el curado de los polmeros TS. El volumen mayor de termofijos son las resinas fenlicas, cuyo volumen anual es alrededor de 6% del total de plsticos en el mercado. Esto es significativamente menos que el polietileno, el termoplstico lder, cuyo volumen es de cerca de 35% del total. Los datos de participacin en el mercado se refieren al total de plsticos (TP ms TS).5.1 Resina de polisterSe comercializa en dos envases separados, uno para la resina y otro para el catalizador, que se mezclan en el momento de emplearlo. Aplicando capas sucesivas sobre un molde se hacen piscinas, carroceras para coches, etc.

5.2 Resina epoxiPosee mayor dureza que la de polister. Se utiliza como adhesivo en construccin, como cimentacin para las bancadas de mquinas y para la fabricacin de pinturas que repelen el polvo.5.3 Melamina Es ms resistente a los golpes que la baquelita, se comercializa en forma de chapas con las que se fabrican tableros para mesas y mobiliario de cocina.

5.4Siliconesstos son polmeros inorgnicos y seminorgnicos, que se distinguen por la presencia de una unin repetitiva de siloxano (SiO) en su estructura molecular. Una formulacin comn combina el radical metilo (CH3) con (SiO) en distintas proporciones para obtener la unidad repetitiva, ((CH3)m)SiO), donde m establece la proporcionalidad. Segn las variaciones en su composicin y procesamiento, los polisiloxanos se producen en tres formas: fluidos, elastmeros y resinas termofijas que se analizan aqu, son entrecruzados. Cuando el entrecruzamiento es muy alto, los polisiloxanos forman sistemas rgidos de resina que se emplean para pinturas, barnices y otros recubrimientos, y en laminaciones tales como las tarjetas para circuitos impresos. Tambin se utilizan como materiales para moldearse y obtener piezas elctricas. Los silicones son notables por su buena resistencia al calor y por ser repelentes al agua, pero su resistencia mecnica no es tan grande como la de otros polmeros entrecruzados.6. ELASTOMEROSLos elastmeros son polmeros capaces de desarrollar una deformacin elstica grande si se les sujeta a esfuerzos relativamente pequeos. Algunos elastmeros presentan extensiones de 500% o ms y regresan a su forma original. El trmino ms frecuente para un elastmero es, por supuesto, caucho. Los cauchos se dividen en dos categoras: 1) caucho natural, derivado de ciertos vegetales; y 2) elastmeros sintticos, que se obtienen con procesos de polimerizacin similares a los que se emplean para los polmeros termoplsticos termofijos. Antes de estudiar los cauchos naturales y sintticos, se analizarn las caractersticas generales de los elastmeros.6.1 Caucho naturalEl caucho natural (CN) consiste sobre todo en poliisopreno, un polmero del isopreno (C5H8) de peso molecular alto. Se deriva del ltex, sustancia lechosa producida por varias plantas, la ms importante de las cuales es el rbol del hule (Hevea brasiliensis), que crece en los climas tropicales. El caucho se extrae del ltex por medio de distintos mtodos (por ejemplo, coagulacin, secado y roco) que eliminan el agua.El caucho natural crudo (sin vulcanizar) es pegajoso en agua caliente, rgido y frgil en la fra. Para formar un elastmero de propiedades tiles, el caucho natural debe vulcanizarse. Tradicionalmente, la vulcanizacin se ha llevado a cabo mezclando cantidades pequeas de azufre y otros productos qumicos con el caucho natural que luego se calientan.El efecto qumico de la vulcanizacin es crear entrecruzamientos; el resultado mecnico es que se incrementan la resistencia y la rigidez, pero se mantiene la elasticidad. El marcado cambio de las propiedades ocasionado por la vulcanizacin se observa en las curvas de esfuerzo-deformacin que se presentan en la figura.

Como material de ingeniera, el caucho vulcanizado es notable entre los elastmeros por su alta resistencia a la tensin, resistencia al corte, resiliencia (capacidad de recuperar su forma despus de la deformacin) y resistencia ante el desgaste y la fatiga. Su debilidad radica en que se degrada si se sujeta a calor, luz del sol, oxgeno, ozono y aceite. Algunas de estas limitaciones se reducen con el uso de aditivos.6.2 Caucho sinttico6.2.1 Caucho cloropreno El policloropreno fue uno de los primeros cauchos sintticos que se desarrollaron (a principios de la dcada de 1930). Hoy se conoce como Neopreno, que es un caucho importante de propsitos especiales. Cristaliza cuando se estira para dar buenas propiedades mecnicas. El caucho cloropreno (CR) es ms resistente que el CN a los aceites, al clima, al ozono, al calor y a las llamas (el cloro hace que este caucho se autoextinga), pero algo ms caro. Sus aplicaciones incluyen mangueras para combustible (y otras partes automotrices), bandas transportadoras y juntas, pero no llantas.6.2.2 Caucho nitrilo ste es un copolmero vulcanizado de butadieno (50-75%) y acrilonitrilo (25-50%). Su nombre tcnico es caucho butadieno-acrilonitrilo. Tiene resistencia buena a la tensin y tambin a la abrasin, al aceite, a la gasolina y al agua. Estas propiedades lo hacen ideal para aplicaciones tales como tanques de gasolina y sellos, as como para calzado.