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Polimeros

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by

jesus barron

on 1 July 2015

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Transcript of Polimeros

*Es un proceso de polimerización por el cual los monomeros son adicionados a la cadena principal de manera de manera rápida y continua
*En este tipo de polimerización la masa molecular del polímero es un múltiplo exacto de la masa molecular del monómero.
polimerización por adición
Polímeros
mecanismo de reacción
Polímeros
polimerizacion por condensacion
mecanismo de reacción
clasificación de los plasticos
plasticos mas usados
Tipos de polímeros
Naturales:
son todos aquellos que provienen de los seres vivos, y por lo tanto, dentro de la naturaleza podemos encontrar una gran diversidad de ellos. Las proteínas, los polisacáridos, los ácidos nucleicos son todos polímeros naturales que cumplen funciones vitales en los organismos y por tanto se les llama biopolímeros.


Sintéticos:
Son aquellos que se usan por la transformación de monomeros artificialmente que son extraídos principalmente del petroleo y son generalmente alquenos simples.





Inorgánicos: son aquellos polímeros que no cuentan con carbono dentro de su estructura

Plásticos mas utilizados en la industria

Procesos de transformación de los plásticos

Producción mundial de plásticos en 2012

 tipo de plásticos derivados de productos vegetales, tales como el aceite de soja, el maíz o la fécula de patata, a diferencia de los plásticos
Además, algunos bioplásticos son plásticos biodegradables como el PLA (ácido poliláctico patentado por Dow Chemical y cedido a Nature works), PSM (Plastarch Material) y PHB (Poly-3-hydroxybutyrate); y pueden se eliminados como residuos orgánicos. También existen bioplásticos no biodegradables como la Quitrina, el PA-11 (poliamida 11) o el polietileno obtenido 100 % a partir de etanol de caña de azúcar.ticos convencionales, derivados del petróleo.

Bioplasticos

PS

PVC

Mecanismo de reacción

Mecanismo de reacción

La palabra proviene del griego poly: “muchos” y mero: "partes”
Son macromoléculas generalmente orgánicas formada por la unión de moléculas pequeñas llamadas monómeros mediante un enlace covalente.
El primer polímero completamente sintético fue realizado por leo Baekeland al que llamo baquelita (fenolformaldehido)

Las firmas de maquinaria han contribuido en gran medida a impulsar la evolución de manera rápida de los envases, por lo que hoy se encuentran disponibles envases para llenado a temperaturas normales y para llenado en caliente; también se desarrollan envases muy pequeños desde 10 mililitros hasta garrafones de 19 litros. Los tarros de boca ancha son utilizados en el envasado de conservas alimenticias.
En la industria textil, la fibra de poliéster sirve para confeccionar gran variedad de telas y prendas de vestir.
Debido a su resistencia, el PET se emplea en telas tejidas y cuerdas, partes para cinturones, hilos de costura y refuerzo de llantas. Su baja elongación y alta tenacidad se aprovechan en refuerzos para mangueras. Su resistencia química permite aplicarla en cerdas de brochas para pinturas y cepillos industriales.



1.- Rotura del iniciador
2.- iniciación de la reacción
3.- propagación o crecimiento
4.- Terminación
H2O2
OH
-
+ OH
-
Homopolimeros
Son macromoléculas formadas por la repetición de unidades monómeras idénticas, es decir no contiene heteroátomos.
Procesos de transformación
Es el proceso semi-continuo que consiste en fundir el material plástico e inyectarlo en un molde metálico en el cual por medio de presión y enfriamiento se solidificara adquiriendo la forma deseada
Este es un proceso recomendado para piezas con alta precisión en diseño, tamaño y terminado.


Inyección

.



Extrusion

Es un proceso de transformación de plásticos en el que el material es fundido y conducido de manera continua por un cabezal o dado que le dará la forma deseada.
Este proceso es recomendado para tuberías, laminas planas, bolsas, Pelletizado entre otros
Es la técnica que utiliza para darle terminado a ciertas piezas huecas por medio de aire que es agregado como un subproceso en la inyeccion o extrusion
l

SOPLO
Termoformado
Es el proceso de trasformación de plásticos que consiste en calentar una placa plástica y ejercer vacio sobre ella contra un molde para que adopte la forma deseada
Rotomoldeo
es el proceso de transformación de plásticos que consiste en hacer girar polvo de resina sobre un molde hueco al que se le aplica calor a las paredes para que la resina se adhiera a ellas
compresión
Es el proceso de trasformación de plásticos en el que por medio de presión y temperatura se puede moldear la resina plástica generalmente temofijos o termoestables.
En cada unión de dos monómeros se pierde una molécula pequeña, por ejemplo agua. Debido a esto, la masa molecular del polímero no es necesariamente un múltiplo exacto de la masa molecular del monómero. Los polímeros de condensación se dividen en dos grupos:
1.- Iniciación
2.- crecimiento de cadena
3.- Terminación
formación de dímeros, trímeros y tetrámeros
unión de los dímeros para formar unidades mas grande
Terminación bajo condiciones de proceso
Se rompe homoliticamente el iniciador
El iniciador reacciona con un monomero rompiendo el doble enlace
El resultado del paso anterior reacciona con mas monomeros expandiendo la cadena
La parte terminal de la cadena reacciona con un ion del iniciador o bien con una cadena en crecimiento
Copolimeros
Son el resultado de la union de dos o mas unidades monomericas distintas
BIOPLASTICOS
Son aquellos plásticos que pueden moldearse a través de calor mas de una vez ya que su estructura molecular presenta pocos o ningún entrecruzamiento entre sus cadenas.
Fluyen a un estado visco elástico al someterse a calentamiento y regresan a ser solidos al enfriarse.
Ejemplos:
PE
PET
PS
PP

Termoplásticos

Son materiales plásticos que presentan muchos entrecruzamientos entre sus moléculas por lo que solo pueden ser moldeados una sola vez bajo presión y temperatura.
Al calentarlos después de ya a ver sido moldeados se descomponen químicamente sin perder altamente su rigidez.
Ejemplos:
Baquelita


Termoestables

Son plásticos que pueden ser deformados fácilmente sin que rompan sus enlaces ni modifiquen su estructura y que pueden recuperar la forma inicial una vez que no se les aplique fuerza.
Algunos elastómeros tienen un comportamiento termoestable y algunos termoplástico.

Elastómeros

Produccion de plasticos
Polietileno Tereftalato (PET)

La participación del PET dentro de este mercado es en:

- Bebidas Carbonatadas
- Agua Purificada
- Aceite
- Conservas
- Cosméticos.
- Detergentes y Productos Químicos
- Productos Farmacéuticos
-Recubrimiento para productor electrónicos
- Juguetes
Algunas de sus aplicaciones son:
Tuberías para distribución de agua potable.
Envases de alimentos, detergentes, y otros productos químicos.
Artículos para el hogar.
Juguetes.
Acetábulos de prótesis femorales de caderas.
Dispositivos protectores (cascos, rodilleras, coderas...).
Impermeabilización de terrenos (vertederos, piscinas, estanques, pilas dinámicas en la gran minería).
Empaques para partes automotrices.
Charolas (trays) termoformado con la forma geométrica de la parte a contener.
Tarimas.
ush (Pallets).

Polietileno de alta densidad (PEAD)

En la industria existen dos tipos:
Rígido: para envases, ventanas, tuberías, las cuales han reemplazado en gran medida al hierro (que se oxida más fácilmente), muñecas antiguas.
Flexible: cables, juguetes y muñecas actuales, calzados, pavimentos, recubrimientos, techos tensados...
El PVC se caracteriza por ser dúctil y tenaz; presenta estabilidad dimensional y resistencia ambiental. Además, es reciclable por varios métodos.

Poli cloruro de vinilo (PVC)

Algunas de sus aplicaciones son:
Sacos y bolsas plásticas.
Film para invernaderos y otros usos agrícolas.
Juguetes.
Objetos de menaje, como vasos, platos, cubiertos...
Botellas
Base para pañales
Tubos y tuberías
Stretch film


Polietileno de baja densidad (PEBD)

Moldeo por inyección de una gran diversidad de piezas, desde juguetes hasta parachoques de automóviles
Moldeo por soplado de recipientes huecos como por ejemplo botellas o depósitos de combustible
Termoformado de, por ejemplo, contenedores de alimentos. En particular se utiliza PP para aplicaciones que requieren resistencia a alta temperatura (microondas) o baja temperatura (congelados).
Producción de fibras, tanto tejidas como no tejidas.
Extrusión de perfiles, láminas y tubos.


Polipropileno (PP)

El Poliestireno anti-choque se utiliza principalmente en la fabricación de objetos mediante moldeo por inyección. Algunos ejemplos: carcasas de televisores, impresoras, puertas e interiores de frigoríficos, maquinillas de afeitar desechables, juguetes. 
El Poliestireno cristal se utiliza también en moldeo por inyección allí donde la transparencia y el bajo coste son importantes. Ejemplos: cajas de CD, perchas, cajas para huevos. 

Poliestireno (PS)

reactor de polimerización
CH2=CH2 + OH
OH-CH2-CH2*
OH-CH2-CH2* + CH2=CH2
OH-CH2-CH2-CH2-CH2*
OH-CH2 - CH2 -CH2* +
*CH2-CH2-CH2-OH
n
VENTAJAS DEL BIOPLASTICO


*Reduce la huella de carbono
*No consume materias primas no renovables
*Reduce los residuos no biodegradables , que contaminan el medio ambiente
*No contienen aditivos perjudiciales para la salud como ftalatos o bisfenol A
*No modifica el sabor y el aroma de los alimentos contenidos
OH-CH2 - CH2-CH2-OH
n
PEBD

DESVENTAJAS

El costo de producción del bioplastico es de aroximadamente 4 veces mas que el del plástico convencional esto causa que su adopción aun no sea significativa . Otra de sus inconvenientes radica en que su reciclaje no es compatible con el del plastico convencional , pudiendo afectar negativamente su reciclaje
¿Qué son los Bioplasticos?

Los bioplásticos son elaborados a partir de fuentes vegetales, mientras que el plástico convencional es un derivado del petróleo, esta diferencia permite que el bioplástico se degrade en el medio ambiente mucho más rápido que el plástico convencional, que según su tipo podría tardar más de 1000 años en degradarse y desaparecer del medio ambiente

¿DE QUE ESTAN FORMADOS?
Los bioplásticos hoy se producen esencialmente a partir de los cultivos o sus deshechos (almidón, celulosa) o a través de procesos de fermentación bacteriana. El mayor foco se ha centrado en el uso del almidón como materia prima, debido a su disponibilidad, sus antecedentes como parte de plásticos compostables, y a que es económicamente competitivo con el petróleo.
CONCLUSIONES

La producción es relativamente limitada y el precio aún no es competitivo. Pero esto puede cambiar rápidamente, teniendo en cuenta la escalada de precios del petróleo y los últimos desarrollos en el campo de los plásticos vegetales, que hacen que sus características de dureza y resistencia al calor se acerquen, cada vez más, a las del polietileno.
Las empresas líderes se encuentran en Estados Unidos, Canadá, Japón, y la Unión Europea, aunque otros países como Australia, Brasil, Corea y China se están agregando a la lista. Las innovaciones intentan cubrir una amplia gama de aplicaciones: vajilla y utensilios descartables, botellas, bolsas de supermercado, bolsas para snacks, bandejas y embalajes de alimentos, films, etc.
Hoy el mayor desarrollo se enfoca en los bioplásticos obtenidos por fermentación bacteriana, como los poliláctidos (PLA) y los polihidroxialcanoatos (PHA).
Los PLA son poliésteres alifáticos, biodegradables y termoplásticos, derivados del ácido láctico. Éste se genera por fermentación ácido-láctica del almidón o deshechos agrícolas ricos en almidón. Los PLA resultan flexibles, fácilmente moldeables, resistentes y con buena capacidad de barrera a la humedad. Ya se lo emplea para vajillas y utensilios descartables y para envasar alimentos y bebidas
Los PHA son polímeros lineales de hidroxiácidos, y se obtienen a partir de microorganismos que los acumulan como sustancias de reserva
. El PHA más conocido es el polihidroxibutirato (PHB), y el más usado en el envasado de alimentos. Además de la biodegradabilidad, los PHA presentan propiedades termoplásticas y una buena capacidad de barrera a la humedad, asemejándose en parte al polipropileno en sus propiedades mecánicas. Sin embargo, es más quebradizo, lo que limita, además de los altos costos de producción, su aplicación masiva.
referencias
libros
Ciencia de los polimeros, Fred W. Billmayer, Ed. Reverte, pags. 249-549, Barcelona, 2004
Ciencia y tecnologia de los polimeros, Mari Cinta Vicent Vela, Ed. servicios de publicacion politecnica, pags. 56-110 , Valencia, 2006
Quimica organica Volumen 2, L. G. wade jr., Pearson, capitulo 26, septima edicion
internet

www.ambienteplastico.com
www. argenbio.org/index.php?action=novedades8note=2200
www.sostenibilidad.com/que-son-bioplasticos.html
Integrantes:
Barron Miranda Jesus Honorato
Camacho posadas Jose Andres
Neri Ramirez Jose de Jesus
Primo Avila Oswaldo

Poliamida 6 y 66 (PA)
Usos del nailon

Además de como fibra textil, el nailon se utiliza para:

Piezas de autos (como el depósito de gasolina)
Piezas de máquinas (como engranes y cojinetes)
Cuerdas de guitarra
Cremalleras
Palas de ventiladores industriales
Tornillos
Medias para mujer

Policarbonato (PC)
Acrilonitrilo Butadieno Estireno
ABS
*Automotrices: partes cromadas, partes internas de las vestiduras, carrocería
*Juguetería: Bloques Lego, Tante y todas las Bandai
*Electrónica: carcasas de televisores, computadoras, ratones y radios.
*Instrumentos musicales: Flautas dulces de plastico
*Impresión 3D

*Alimenticio: Garrafones para agua y contenedores especiales
*Agricultura: cubiertas para invenaderos
*Arquitectura: para cubiertas de ventanas sustitullendo a los vidrios.
*Electronica: materia prima de los CD's y DVD's
*Medicina: Para los lentes oftalmologico y de seguridad (googles)
* Seguridad: cristales antibalas y escudos antidisturbios
Poliésteres
Su principal aplicaciones son en la industria textil creación de fibras sintéticas e hilados para la elaboración de telas, además de hilos.
Otras aplicaciones son la creación de artículos simples como botellas plásticas.
Politetrafluoretileno (PTFE)
En revestimientos de aviones, cohetes y naves espaciales debido a las grandes diferencias de temperatura que es capaz de soportar.
En estructuras y elementos sometidos a ambientes corrosivos, así como en mangueras y conductos por los que circulan productos químicos.
Como recubrimiento de balas perforantes. El Teflon no tiene efecto en la capacidad de perforación del proyectil, sino que reduce el rozamiento con el interior del arma para disminuir su desgaste.
En utensilios de cocina, como sartenes y ollas por su capacidad de rozamiento baja y facilidad de limpieza.
Técnicas de polimerización

En masa o bloque
En disolución
ventajas
*solo el monomero y el iniciador están en el sistema
*la reacción de polimerización es inducida térmicamente
*el polímero es mas puro
Desventajas
*Es difícil de controlar térmicamente
*El medio se torna muy viscoso impidiendo la agitación
Ventajas:
*La solución alcanzada no es muy viscosa por lo que se puede agitar fácilmente
*La temperatura de operación es homogénea
*si se usan disolventes adecuados la separación del polímero es facil

Desventajas:
*Se necesita el uso de un solvente compatible con el monomero y el iniciador
*Es un proceso lento
*Se elevan los costos de producción

En suspencion
En emulsión
*El monomero y el iniciador son insolubles en agua que actúa como medio dispensarte
*La polimerización ocurre dentro de las partículas en suspensión
*De la agitación dependerá el tamaño de las partículas
*Se requieren agentes de tensión que mantengan separadas las partículas

*En esta técnica se necesitan diversos compuestos con funciones especificas como:
1..- Emulcionante (generalmente detergente)
2.- Protectores
3.- Reguladores de tensión superficial
4.-Reguladores de polimerización
5.-Activadores
*La velocidad de la reacción y la conversión son altas, se obtienen resinas de alto peso molecular,
la desventaja principal es la difícil purificación de la resina.
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