1. ¿Qué es un polímero?
R/ Es un compuesto que consiste en moléculas de cadena larga, cada una de las cuales está hecha de unidades que se repiten y conectan entre sí.
2. ¿Cuáles son las tres categorías básicas de los polímeros?
· Los polímeros termoplásticos (TP), son materiales sólidos a temperatura ambiente, pero si se les calienta a temperaturas de apenas unos cuantos cientos de grados, se vuelven líquidos viscosos.
· Los polímeros termofijos 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 también producen una reacción química que endurece el material y lo convierte en un sólido que no se puede fundir.
· Los elastómeros son los cauchos. Se trata de polímeros que presentan alargamientos elásticos extremos si se les sujeta a un esfuerzo mecánico relativamente débil. Algunos elastómeros son capaces de estirarse en un factor de 10 y aun así recuperar su forma original por completo.
3. ¿Cómo se comparan las propiedades de los polímeros respecto de las de los metales?
R/ Los polímeros por lo general requieren menos energía que los metales para producirse, sobre una base de volumen. Esto se cumple debido a que es común que las temperaturas para trabajarlos sean mucho más bajas que las que requieren los metales. Ademas en comparación con los metales los polímeros tienen una resistencia baja.
4. ¿Que indica el grado de polimerización?
R/ Al valor medio de n se le denomina grado de polimerización de la masa. El grado de polimerización afecta las propiedades del polímero: un DP elevado incrementa la resistencia mecánica pero también la viscosidad del estado fluido, lo que hace que el procesamiento sea más difícil.
5. ¿Qué es el entrecruzamiento de un polímero y cuál es su significado?
R/ El entrecruzamiento sucede porque cierta proporción de los monómeros que usan para formar el polímero son capaces de enlazarse con otros adyacentes en más de los dos lados, lo que permite que se le agreguen las ramas de otras moléculas. Las estructuras entrecruzadas flojas son características de los elastómeros.
6. ¿Qué es un copolímero?
R/ Son polímeros cuyas moléculas están hechas de unidades repetidas de dos tipos diferentes.
7. Los copolímeros poseen cuatro arreglos de sus meros constitutivos. Mencione y describa brevemente algunos del os cuatro arreglos.
R/ Los copolímeros poseen arreglos diferentes de sus meros constitutivos. a) copolimero alternante, en el que los meros se repiten en lugares alternados, b) aleatorio, en que los meros se hallan al azar, y la frecuencia depende de las proporciones relativas de los monómeros de inicio; c) bloque, en el que los meros del mismo tipo tienden a agruparse por sí mismos en segmentos largos en la longitud de la cadena; y d) inserción, en el que los meros de un tipo se unen como ramas a un tronco principal de meros del otro tipo.
8. ¿Qué es un terpolimero?
R/ Consisten en meros de trestipos diferentes. Ejemplo de esto es el plástico ABS (acrilonitrilo-butadieno-estireni, por lo cual no sorprende que lo llamenmos ABS).
9. ¿Cómo se ven afectadas la propiedad de un polímero cuando adoptan una estructura cristalina?
R/ Conforme en un polímero se incrementa la crstalinidad, también lo hacen la densidad, rigidez, resistencia y tenacidad, además de la resistencia al calor. Tambien si el polímero es transparente en estado amorfo, se vuelve opaco cuando se cristaliza en forma parcial.
10. ¿Un polímero es alguna vez es 100% cristalino?
R/ Siempre va a ser menor que 100%.
11. ¿Cuales son algunos de los factores que influyen en la tendencia a cristalizar de un polímero?
R/ Los factores se resumen en los siguientes: 1) como regla general sólo los polímeros lineales forman cristales; 2) tiene importancia critica la estereorregularidad de la molécula; los polímeros isotácticos siempre forman cristales, los sindiotácticos a veces y los atácticos nunca; 4) el enfriamiento lento favorece la formación y crecimiento de cristales, como sucede en los metales y cerámicos; 5) la deformación mecánica, como en el estiramiento de un termoplástico calentado, tiende a alinear la estructura y a incrementar la critalización; 6) los plastificadores reducen el grado de cristalinidad.
12. ¿Por qué se agregan rellenos a un polímero?
R/ Con la finalidad de alterar las propiedades mecánicas de éste o sólo para reducir el costo del material.
13. ¿Qué es un plastificador?
R/ Son productos químicos que se agregan a un polímero para hacerlo más suave y flexible, y para mejorar sus características de flujo durante la formación. El plastificador funciona al reducir la temeperatura de transición al vidrio por debajo de la del ambiente.
14. Además de los rellenos y plastificadores, ¿que otros aditivos se emplean con los polímeros?
R/ Los lubricantes se agregan al polímero para reducir la fricción y facilitar el flujo hacia la interfaz del molde. También son útiles para liberar la pieza del molde en las operaciones de inyección. Con frecuencia para el mismo propósito se utilizan agentes que se rocían en la superficie del molde para liberarlo.
15. Describa la diferencia en propiedades mecánicas como función de la temperatura entre termoplásticos muy cristalinos y los amorfos.
R/ Las propiedades de los termoplásticos dependen de la temperatura. Las relaciones funcionales deben estudiarse en el contexto de las estructuras amorfa y cristalina. Los termoplásticos amorfos son rígidos y parecidos al vidrio por debajo de su temperatura de transición a éste t flexibles o parecidos al caucho por arriba de ella. Conforme la temperatura se incrementa sobre el Tg, el polímero se hace cada vez más suave, y al final se convierte en un fluido viscoso. El efecto sobre el comportamiento mecánico se le define como la resistencia a la deformación.
16. ¿Qué es lo distinto del polímero celulosa?
R/ Es un polímero carbohidratado que ocurre de manera común en la naturaleza. La madera y fibras de algodón, que son las fuentes principales de celulosa para la industria, contienen alrededor del 50% y 95% del polímero respectivamente.
17. ¿De qué grupo de polímeros son miembros los nylons?
R/ Las Poliamidas.
18. ¿Cuál es la formula química del etileno, el monómero del polietileno?
R/
19. ¿Cuál es la diferencia fundamental entre el polietileno de baja densidad y el de alta densidad?
R/ El polietileno se encuentra disponible en varios grados, los más comunes de los cuales son el polietileno de baja densidad y el de alta densidad. El grado de densidad baja es un polímero muy ramificado con cristalinidad y densidad bajas. Las aplicaciones incluyen hojas, películas y aislamiento de alambres. El HDPE tiene una estructura más lineal, con cristalinidad y densidad elevadas.
20. ¿En que difieren las propiedades de los polímeros termofijos de las de los termoplásticos?
R/ Debido a las diferencias químicas y estructura molecular, las propiedades de los plásticos termofijos son distintas de las de los termoplásticos. En general, los termofíjos son 1) más rígidos, su módulo de elasticidad es de dos a tres veces más grande; 2) frágiles, virtualmente no poseen ductilidad; 3) menos solubles en solventes comunes; 4) capaces de resistir temperaturas de uso elevadas; y 5) no son capaces de volverse a fundir; en vez de ello, se degradan o queman.
21. El entrecruzamiento (curado) de los plásticos termofijos se lleva a cabo por una de las tres maneras. Menciones estas tres.
· Sistemas activados por Temperatura: En los sistemas más comunes, los cambios los ocasiona el calor que se suministra durante la operación de dar forma a la pieza. El material de inicio es un polímero lineal en forma granular que suministra la planta química.
· En estos sistemas, el entrecruzamiento ocurre cuando se agregan al polímero cantidades pequeñas de un catalizador, que está en forma líquida. Sin el catalizador, el polímero permanece estable; una vez que se combina con aquél, cambia a forma solida.
· Sistemas activamos por mezcla: Ejemplos de estos son la mayoría de los epóxicos. La mezcla de los productos químicos provoca una reacción que forma un polímero sólido entrecruzado. En ocasiones se emplean temperaturas elevadas para acelerar las reacciones.
22. Los polímeros elastómeros y termofijos son entrecruzados, ¿por qué son tan diferentes sus propiedades?
R/ Los elastómeros consisten en moléculas de cadena larga entrecruzadas. Deben sus propiedades elásticas tan impresionantes a la combinación de dos características: 1) las moléculas largas están dobladas estrechamente cuando no están estiradas, y 2) el grado de entrecruzamiento está por debajo de los termofijos
23. ¿Qué le sucede a un elastómero cuando está por debajo de su temperatura de transición al vidrio?
R/ Si se encuentra por debajo de la temperatura de transición al vidrio, el material es duro y frágil.
24. ¿Cuál es el ingrediente polimérico principal del caucho natural?
R/ Consiste sobre todo en poliisopreno, un polímero del isopreno (C5H8) de peso molecular alto.
25. ¿En que difieren los elastómeros termoplásticos de los cauchos convencionales?
R/ Los elastómeros termoplásticos incluyen el bloque de copolímeros estireno-butadieno-estireno (SBS), en oposición al caucho estireno-butadieno (SBR), que es un copolímero aleatorio. La química y estructura de estos materiales por lo general son complejas, e involucran materiales que son incompatibles, por lo que forman fases distintas con propiedades diferentes a temperatura ambiente.
