La palabra polímeros viene del griego poli, que significa muchos, y meros que significa parte. Los polímeros son compuestos formados por macromoléculas obtenidas a través de la unión o combinación de varias moléculas pequeñas llamadas monómeros.
Características
- Los polímeros no son productos homogéneos. Contienen mezcla de moléculas de varios pesos moleculares presentando lo que se llama polimolecularidad.
- Los polímeros pueden tener sus cadenas sin ramificaciones, tomando formas en zig-zag (polímeros lineales) o pueden presentar ramificaciones denominados polímeros reticulados o polímeros tridimensionales.
- No son atacados por ácidos, bases o agentes atmosféricos.
- Soportan la ruptura y el desgaste.
- Poseen alta resistencia eléctrica.
- Poseen baja densidad, en general entre 0,9 g/cm³ y 1,5 g/cm³.
- Reaccionan de forma variable cuando están sometidos a cierta temperatura.
- Cuando se encuentra en estado sólido, forman interacciones dipolo-dipolo y uniones puentes de hidrógeno, junto con las fuerzas de Van der Walls, crean resistencia mucho mayor que en el caso de las moléculas de cadena más corta.
- En solución, estas interacciones que se dan entre moléculas de gran masa molecular conllevan a un aumento pronunciado de la viscosidad, algo que no se observa en las micromoléculas.
- Las evaporaciones del solvente provenientes de estas soluciones viscosas hace que se formen películas, mientras que las soluciones de aquellas sustancias en estado sólido que poseen baja masa molecular forman cristales.
Clasificación de los Polímeros
Polímeros Naturales
Son los materiales poliméricos que se encuentran en la naturaleza, que no son sintetizados en las industrias. El cuerpo humano está compuesto por diversos polímeros naturales, como por ejemplo las proteínas y polisacáridos.
La goma natural proviene del látex, que se obtiene de la sabia del árbol de caucho. Ejemplos: celulosa: acetato de celulosa y nitrato de celulosa, Caseína: galactita y amoníaco: urea.
Polímeros Sintéticos
Son los materiales poliméricos que se obienen a través de reacciones de sintetización, en industrias de polimerización, a través de materias primas diversas provenientes de fuentes renovables o no renovables.
El tamaño de las macromoléculas y su composición pueden ser controlados para obtener una infinidad de compuestos poliméricos y analizar las propiedades deseadas.
A su vez los polímeros sintéticos se clasifican en tres grupos:
1) Polímeros de adición: formados por reacciones de adición de una gran cantidad de monómeros iguales, originando una única molécula.
Ejemplos: polietileno, PVC (policloruro de vinilo), PTFE (politetrafluoretileno – teflón), PS (poliestireno), PP (polipropileno), PAN (poliacrilonitrilo u orlón), PVA (poliacetato de vinilo), PMMA (polimetilmetacrilato o plexiglass) y las gomas sintéticas.
2) Polímeros de condensación o de eliminación: formados por reacciones de condensación entre moléculas de sustancias iguales o diferentes con la salida de una molécula pequeña, como una molécula de agua.
Ejemplos: baquelita, nailon o poliamida, kevlar, poliéster (PET, dacrón o terileno), siliconas y policarbonato.
3) Polímeros de reordenamiento: en este caso uno o más monómeros sufren reordenamiento en sus estructuras a medida que ocurre la reacción de polimerización. Un ejemplo es el poliuretano.
Los polímeros sintéticos o artificiales son denominados plásticos y en su fabricación se emplea calor y presión para que adquieran forma.
Además de eso, tanto los polímeros naturales como los artificiales pueden clasificarse en termoplásticos (su formato puede modificarse) y termorrígidos o termofijos (su estructura tridimensional es rígida con uniones cruzadas por lo que su formato no se puede modificar).
Nomenclatura
Según la IUPAC, la regla para nombrar a los polímeros es usar el prefijo poli-, seguido de la unidad estructural que define al polímero, escrito entre paréntesis. Por ejemplo: Poli (tio-1,4-fenileno).
Las normas de IUPAC son generalmente usadas para darle nombre a los polímeros cuya estructura es compleja, ya que permiten identificarlos sin que haya ambigüedades dentro de la base de datos de los artículos científicos.
Sin embargo, no suelen usarse para polímeros que presentan estructura más simple o de uso común, ya que estos polímeros se inventaron antes de que se publicaran las primeras reglas de la IUPAC, en el año 1952, y por consiguiente ya se habían popularizado sus nombres tradicionales.
Reciclado de los Polímeros
Algunos polímeros, como los termofijos y gomas, no pueden ser reciclados de forma directa, pues no existe una forma de refundirlos o despolimerizarlos.
En la mayoría de las veces el reciclado de los termoplásticos no es económicamente viable debido a su bajo precio y baja densidad. Solamente los plásticos consumidos en masa como el PE y PET presentan buen potencial económico.
Otro problema es el hecho de que los plásticos reciclados son caros como material de segunda clase.
Cuando no se pueden reciclar, la alternativa es quemar los plásticos, transformándolos en energía. Sin embargo los que presentan halógenos como el PVC y el PTFE, forman gases tóxicos en la quema. Para que esto no ocurra este material debe deshalogenizarse antes de la quema.