La palabra polímero se compone de dos términos, «poli» que significa muchos y «mer» que significa entidades o grupo. Entonces, los polímeros significan moléculas gigantes que consisten en una gran cantidad de moléculas pequeñas. La masa molecular de estas moléculas gigantes es bastante alta, ya que están formadas por pequeñas entidades repetidas que se denominan monómeros. La estructura de los monómeros es la misma que la de los polímeros, pero estas son moléculas más pequeñas que tienen enlaces covalentes entre ellas.
Los polímeros se forman a partir de monómeros y el proceso se denomina polimerización.
Propiedades de los Polímeros
- Los polímeros tienen una estructura similar a una string en la que los monómeros se entrecruzan entre sí.
- Los polímeros están hechos de monómeros, por lo que los polímeros tienen pesos moleculares altos.
- Los polímeros son resistentes al calor y pueden soportar altas temperaturas.
- Los polímeros son muy flexibles debido al tipo de enlace dipolo-dipolo entre las moléculas.
- Los polímeros cristalinos pueden cambiar de estado para convertirse en semicristalinos en condiciones adecuadas.
Polimerización por condensación o polimerización por crecimiento escalonado
Cuando dos o más de dos monómeros bi o trifuncionales participan en una reacción de condensación una y otra vez, este tipo de polimerización se denomina polimerización por condensación o polimerización por crecimiento escalonado.
Las moléculas con masa molecular baja se pierden en la reacción y las moléculas con masa molecular grande forman polímeros condensados. La polimerización por condensación también se conoce como polimerización por crecimiento escalonado porque en cada paso de estas reacciones se crea una unidad bifuncional que es de naturaleza independiente.
Características de la polimerización por condensación
- La polimerización por condensación se utiliza para hacer reaccionar pequeñas entidades para formar una gran entidad de masa molecular pesada.
- Para la polimerización por condensación, se requieren dos grupos funcionales iguales o diferentes.
- Los grupos funcionales que reaccionan deben ser de naturaleza difuncional para iniciar la reacción de condensación.
- El polímero condensado formado a partir de la reacción de polimerización por condensación tiene las propiedades de las moléculas que reaccionan.
- El polímero de salida final de la polimerización por condensación tiene una estructura tridimensional y se forma a partir de la reticulación de entidades reactivas. Ejemplo: La reacción de etilenglicol y ácido tereftálico para crear Dacron.
Reacción de etilenglicol y ácido tereftálico
Polímeros de condensación importantes
poliamidas
Las poliamidas son aquellos polímeros que contienen amidas que se unen a las ramas principales. Estos polímeros pueden sintetizarse mediante la reacción de condensación de ácidos dicarboxílicos y diaminas.
Ejemplos: nailon 6, nailon 6, 6, etc.
Algunas propiedades importantes de las poliamidas son:
- Las poliamidas son una buena resistencia a la temperatura, lo que significa que pueden soportar altas temperaturas.
- Las poliamidas son resistentes a la abrasión, lo que significa que no se desgastan ni se rompen fácilmente por acción mecánica.
- Estas no son buenas reacciones químicas y pueden dañarse fácilmente con los productos químicos.
- La resistencia a la tracción de las poliamidas es alta, por lo que se utilizan para fabricar diferentes tipos de tejidos.
Formación de Nylon 6, 6 poliamida
La formación de Nylon 6, 6 tiene lugar cuando el ácido adípico polimeriza con hexametilendiamina en condiciones adecuadas de presión y temperatura. La reacción para preparar Nylon 6, 6 es
nHOOC(CH 2 ) 4 COOH + nH 2 N(CH 2 ) 6 NH → [HN(CH 2 ) 6 NHCO(CH 2 ) 4 CO] n + nH 2 O
Ácido adípico Hexametilendiamina Nylon 6, 6
Poliésteres
Cuando los dioles y los ácidos dicarboxílicos reaccionan para formar polimerización, tiene lugar la formación de poliéster. Los poliésteres se utilizan para fabricar telas especiales que son resistentes a las arrugas. Los poliésteres con otros materiales como el vidrio se usan para hacer diferentes cosas útiles como cascos.
Ejemplo: Terileno, etc.
Algunas propiedades importantes de los poliésteres son:
- Los poliésteres son resistentes a la humedad y no se dañan por efecto de la humedad.
- Las fibras de poliéster son fuertes por naturaleza, lo que significa que no se rasgan fácilmente.
- Los tejidos de poliéster son resistentes a las arrugas, lo que significa que no es necesario plancharlos.
- El poliéster no se descompone fácilmente como otras fibras.
Formación de Terileno
El terileno se prepara mediante la reacción del ácido tereftálico con etilenglicol a una temperatura de 145 a 185 grados centígrados y el catalizador utilizado en esta reacción es trirust de antimonio y acetato de zinc.
Formación de Terileno
Baquelita
La baquelita es un plástico sintético. También se conoce como polioxibencilmetilenglicolanhídrido. El fenol y el formaldehído se utilizan como monómeros para producir baquelita que se forma por la reacción de condensación de estos monómeros. Su apariencia es pardusca y es de naturaleza sólida. Se usa para hacer interruptores eléctricos ya que es resistente al calor, también se usa para hacer mangos y peines de utensilios.
Algunas propiedades importantes de la baquelita son:
- Preparación: La baquelita se prepara mediante la reacción de condensación de fenol y formaldehído en condiciones de temperatura adecuadas.
- La baquelita se puede moldear fácilmente, lo que significa que lleva menos tiempo en la producción.
- Tiene propiedades de alta resistencia al calor y, por lo tanto, se utiliza para fabricar cuerdas de materiales resistentes al calor, como mangos de utensilios.
- Es resistente a los productos químicos y el polímero es ligero.
Reacción de formación de baquelita
Polímero de formaldehído de melamina
La polimerización por condensación de formaldehído y melamina se usa para producir un polímero de melamina-formaldehído. Se utiliza en la fabricación de artículos de cocina que son resistentes y fuertes por naturaleza.
Algunas propiedades importantes del polímero de formaldehído de melamina son:
- Es resistente al fuego y es capaz de soportar altas temperaturas.
- Es de naturaleza fuerte por lo que no se rompe fácilmente.
- Su apariencia es blanca y también es resistente a químicos.
Ejemplos de preguntas
Pregunta 1: Muestre el proceso de formación del polímero de melamina-formaldehído.
Responder:
Para hacer un polímero de melamina-formaldehído, el formaldehído y la melamina reaccionan en condiciones adecuadas y se produce la formación de una resina intermedia, después de lo cual se repite la reacción de condensación y se crea el polímero de melamina.
Formación de polímero de melamina-formaldehído
Pregunta 2: ¿Cuál es el proceso para formar Nylon 6, 6?
Responder:
Para formar Nylon 6, el ácido adípico 6 y la hexametilendiamina se polimerizan mediante una reacción de condensación a alta temperatura y presión.
Pregunta 3: Mencione algunas de las propiedades del Nylon 6.
Responder:
- Los tejidos de nailon 6 son muy elásticos por naturaleza, se pueden estirar fácilmente.
- Los polímeros de nailon 6 son resistentes a las arrugas, lo que significa que no se arrugan fácilmente.
- Estos polímeros pueden absorber la humedad pero se secan muy rápido.
- Las fibras de nailon 6 son resistentes a los efectos químicos.
Pregunta 4: ¿Cómo podemos hacer baquelita a partir de Novolac?
Responder:
La novolaca es el producto intermedio en el proceso de formación de polímeros de fenol-formaldehído, por lo que cuando la novolaca se expone al calor en presencia de formaldehído reacciona para formar enlaces cruzados de material sólido que es la baquelita.
Pregunta 5: ¿Cómo podemos preparar Nylon 6?
Responder:
El nailon 6 se puede preparar fácilmente a partir de caprolactama exponiéndolo a altas temperaturas en presencia de agua.
