POLÍMEROS AVANZADOS

NUEVOS MATERIALES

Ciencias para la Sociedad del Siglo XXI

Enrique Castaños García

¿Qué son los polímeros?

• Los polímeros son macromoléculas formadas por la unión de un elevado número de moléculas más pequeñas, de manera que alcanzan masas moleculares de hasta o superiores.

Moléculas de gran tamaño

• Las unidades que se repiten en la estructura del polímero se denominan monómeros y se enlazan covalentemente en un proceso denominado polimerización (en general, por adición o por condensación).

Moléculas covalentes

• Sus propiedades dependen de la naturaleza del monómero y del tamaño/longitud del polímero (estructura lineal o ramificada).

Moléculas con gran variedad de propiedades

El uso de los polímeros en la Historia

Polímeros naturales: resinas, madera, cuero, gomas y fibras naturales.

Polímeros Sintéticos: neopreno, nylon, poliestirenos...

Polímeros Avanzados

Antigüedad

Siglo XX

Actualidad

1980 1990 2000 20100

1020304050

Producción de polímeros en la UE (en millones de toneladas al

año)

Los polímeros avanzados

HomopolímerosPolímeros lineales

formados por un solo tipo de monómero.

CopolímerosPolímeros derivados

de dos o más monómeros.

EntrecruzadosPolímeros ramificados cuyas cadenas están

unidas entre sí.

Métodos de síntesis

avanzados

Control de las característica

s estructurales

Mejora o selección de propiedades

Nuevos materiales

y aplicacione

s

El Kevlar: una fibra polimérica de gran resistencia

Cuando las cadenas poliméricas presentan

una estructura cristalina ordenada en una

determinada dirección se forman fibras de gran resistencia mecánica. Es el caso de las fibras de carbono o las fibras de

«poliamidas aromáticas» conocidas comercialmente como Kevlar®. Estas fibras destacan por su gran

resistencia mecánica y su baja densidad, por lo que son especialmente útiles en automoción y aeronáutica, donde se necesitan materiales

resistentes a la vez que ligeros.

Las membranas poliméricas: estructuras porosas y resistentes

Algunos polímeros tienen una naturaleza

química que les impide cristalizar de manera organizada, y forman

estructuras desordenadas y

amorfas. Entre ellos encontramos las

membranas poliméricas, que aun

siendo muy resistentes, presentan

poros de pequeño tamaño en su

estructura que pueden actuar como filtros de

determinadas moléculas. Estas membranas se emplean en las

desaladoras, para purificar el agua en

aquellos lugares donde es un bien escaso, o

para separar gases de interés industrial.