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Polímeros - desarrollo de los Polímeros a lo largo de la historia, evolución De Los Polímeros En La Construcción, estructura de los Polímeros




Introducción

Los polímeros son moléculas gigantes que componen la materia.
Estas se encuentran conformadas por la unión de miles de moléculas mas pequeñas denominadas monómeros. El término polímero proviene del griego, en el que “poli” se entiende como “mucho” y “mero” como “partes”. Se los conoce también como macromoléculas debido al enorme tamaño de las moléculas que los forman. Los plasticos son el ejemplo mas característico de este tipo de materiales, todos los plasticos son polímeros, pero no todos los polímeros son plasticos. La celulosa es un ejemplo de polímero no plastico.
Los polímeros son de gran importancia y se les dan los mas diversos usos. Su importancia ha estado presente desde las épocas mas primitivas, donde el hombre encontraba la forma de tratamiento de polímeros a fin de curtir las pieles de animales y poder convertirlas en cuero, teñir lanas y tejer todo tipo de fibras naturales, así como también para, a través del calor, modelar caparazones de tortuga a las que se les ha dado muchísimos usos.


En términos generales, es posible decir que, casi todo lo que podemos encontrar sobre la Tierra son polímeros, a excepción de los metales y los compuestos inorganicos. Estos se pueden clasificar en dos grandes grupos, los biopolímeros o polímeros naturales y los sintéticos, creados por el hombre.
La industria de los polímeros sintéticos, en la actualidad crece con mucha fuerza, ya que sin ellos, nuestra calidad de vida se vería francamente disminuida. Lo anterior, debido a que existen polímeros sintéticos de uso tan importante y cotidiano como el PVC, que en su producción requiere de bajos montos de materia prima y recursosmateriales.












Desarrollo de los Polímeros a lo largo de la historia
Los polímeros son muy grandes sumas de moléculas, con masas moleculares que puede alcanzar incluso los millones de UMAs que se obtienen por la repeticiones de una o mas unidades simples llamadas “monómeros” unidas entre sí mediante enlaces covalentes. Estos forman largas cadenas que se unen entre sí por fuerzas de Van der Waals, puentes de hidrógeno o interacciones hidrofóbicas.
El desarrollo de los polímeros fue inducido a través de las modificaciones de estos con el fin de mejorar sus propiedades físicas en pro del auge de las aplicaciones de los mismos. En 1839, Charles Goodyear modifico el hule a través del calentamiento con azufre (vulcanización), ya que este por lo general era fragil en temperaturas bajas y pegajoso a altas temperaturas.
Mediante la vulcanización, el hule se convirtió en una sustancia resistente a un amplio margen de temperaturas. Otro acontecimiento que contribuyo al desarrollo continúo de los polímeros fue la modificación de la celulosa que permitió el surgimiento de las fibras sintéticas llamadas rayones. Posteriormente Leo Baekeland instauro el primer polímero totalmente sintético al que llamó baquelita; este se caracterizó por ser un material muy duradero y por provenir de otros materiales de bajo costo como el fenol y el formaldehido. Este compuesto llegó a tener gran éxito durante cierto tiempo, sin embargo, independientemente de los avances aplicativos de los polímeros, no se tenía mucha información en cuanto a la estructura de estos.
En el transcurso de la década de 1920, Herman Staudinger fue el primero en instituir que los polímeroseran compuestos de gran peso molecular que se encontraban unidos mediante la formación de enlaces covalentes. Tal idea fue apoyada años mas tarde por Wallace Carothers, de DuPont, los cuales llegaron a establecer concepciones similares. Estos conceptos dieron paso al desarrollo de la química de los polímeros tanto sintéticos como naturales.
Los polímeros naturales, por ejemplo la lana, la seda, la celulosa, etc., se han empleado profusamente y han tenido mucha importancia a lo largo de la historia. Sin embargo, hasta finales del siglo XIX no aparecieron los primeros polímeros sintéticos, como por ejemplo el celuloide.
Los primeros polímeros que se sintetizaron se obtenían a través de transformaciones de polímeros naturales. En 1839 Charles Goodyear realiza el vulcanizado del caucho. El nitrato de celulosa se sintetizó accidentalmente en el año 1846 por el químico Christian Friedrich Schönbein y en 1868, John W. Hyatt sintetizó el celuloide a partir de nitrato de celulosa.
El primer polímero totalmente sintético se obtuvo en 1907, cuando el químico belga Leo Hendrik Baekeland fabrica la baquelita a partir de formaldehido y fenol. Otros polímeros importantes se sinterizaron en años siguientes, por ejemplo el poliestireno (PS) en 1911 o el cloruro de polivinilo (PVC) en 1912.
En 1922, el químico aleman Hermann Staudinger comienza a estudiar los polímeros y en 1926 expone su hipótesis de que se trata de largas cadenas de unidades pequeñas unidas por enlaces covalentes. Propuso las fórmulas estructurales del poliestireno y del polioximetileno, tal como las conocemos actualmente, como cadenas moleculares gigantes, formadas por la asociación medianteenlace covalente de ciertos grupos atómicos llamados 'unidades estructurales'. Este concepto se convirtió en 'fundamento' de la química macromolecular sólo a partir de 1930, cuando fue aceptado ampliamente. En 1953 recibió el Premio Nobel de Química por su trabajo.
Wallace Carothers, trabajando en la empresa DuPont desde 1928, desarrolló un gran número de nuevos polímeros: poliésteres, poliamidas, neopreno, etc.
La Segunda Guerra Mundial contribuyó al avance en la investigación de polímeros. Por ejemplo, fue muy importante la sustitución del caucho natural por caucho sintético.
En los años 1950 el aleman Karl Ziegler y el italiano Giulio Natta desarrollaron los catalizadores de Ziegler-Natta y obtuvieron el Premio Nobel de Química en 1963.
Otro Premio Nobel de Química fue concedido por sus estudios de polímeros a Paul J. Flory en 1974.
En la segunda mitad del siglo XX se desarrollaron nuevos métodos de obtención, polímeros y aplicaciones. Por ejemplo, catalizadores metalocénicos, fibras de alta resistencia, polímeros conductores (en 2000 Alan J. Heeger, Alan G. MacDiarmid y Hideki Shirakawa recibieron el Premio Nobel de Química por el desarrollo de estos polímeros), estructuras complejas de polímeros, polímeros cristales líquidos, etc.

Evolución De Los Polímeros En La Construcción
La evolución de este sector ha sido lenta hasta la mitad del siglo pasado, pero a raíz de la “revolución del plastico” la sociedad y este sector sufrieron un cambio excepcional con la entrada de los polímeros sintéticos. Gracias a que los arquitectos, ingenieros y especialistas del sector empezaron a adquirir conocimientos de las ventajas que pueden brindan estospolímeros, hoy en día nos podemos beneficiar de múltiples y diferentes aplicaciones en la construcción y equipamiento de una vivienda y resto de obras públicas. Ademas otro objetivo de estos profesionales es la de conseguir un equilibrio entre las necesidades de construcción de la población y la protección del medio ambiente, así como de la salud de sus habitantes.
Estos polímeros resultaron ser materiales idóneos para satisfacer todas estas necesidades debido a sus características particulares. En general serian las siguientes
Durables y resistentes a la corrosión, por ello se aplican en elementos que estan expuestos al aire libre pudiendo durar décadas.
Aislantes tanto de frío como del calor, lo cual permite el ahorro de energía, y también aislantes acústicos.
Muy ligeros frente a otros materiales usados en la construcción, siendo así manejables y faciles de transportar y almacenar.
Tienen buena relación costo/ beneficio
La mayoría (a excepción del PVC) son respetuosos con el medio ambiente, se pueden reciclar, reutilizar o trasformar en una fuente de energía.
Estas son las características mas generales pero luego cada uno posee propiedades particulares que hacen que sean mas adecuados para unas aplicaciones que para otras.
Existe una gran variedad de polímeros usados en la construcción pero los mas utilizados son el PVC, PSE, PU, y PE (alta y baja densidad). Mas del 50% de los polímeros utilizados en la construcción se reducen únicamente a PVC, de ahí la gran importancia de este polímero.











Definición
Los polímeros (del griego poly: muchos y mero: parte, segmento) son macromoléculas formadas por la unión repetida de una ovarias moléculas llamadas monómeros unidas por enlaces covalentes que le confieren un alto peso molecular.

Estructura de los Polímeros
Para abordar el estudio de la estructura de los polímeros se suelen considerar dos niveles, estructura física y estructura química.

La estructura química se refiere a la construcción de la molécula individual y la estructura física al ordenamiento de unas moléculas respecto a otras. La estructura química de los polímeros comprende el sustituyente de las mismas, las uniones entre monómeros, el peso molecular y su distribución y efecto de las ramificaciones o entrecruzamientos en la cadena principal. Igualmente las diferentes configuraciones que pueden adoptar los sustituyentes de la cadena principal condicionan notablemente las propiedades de los polímeros y son parte de su estructura química. En los polímeros la unión entre monómeros se realiza siempre mediante enlaces covalentes. Sin embargo, las fuerzas responsables de la cohesión entre sus cadenas pueden ser de naturaleza diversa y estan fuertemente condicionadas por las características de los atomos y de los sustituyentes de la cadena principal. La polaridad y el volumen de estos atomos afectaran especialmente a las fuerzas de cohesión entre cadenas, que a su vez determinaran la flexibilidad del material, temperatura de transición vítrea, temperatura de fusión y capacidad de cristalización entre otras propiedades. En general, cuanto mayor seas las fuerzas de cohesión entre las cadenas, tanto mas rígido resultara el polímero y tanto mayor sera la temperatura de fusión en el caso de polímeros cristalinos o la temperatura de reblandecimiento en el caso depolímeros no cristalinos. La introducción de grupos voluminosos como sustituyentes de la cadena principal aumenta la rigidez de la misma.
Cuando se hace referencia a la estructura física de los polímeros se trata basicamente de la orientación y cristanilidad que dependen en gran medida de la estructura química y a su vez condicionan el comportamiento del material durante el procesado y durante su vida de servicio. Los términos cristalinos y amorfos se usan normalmente para indicar las regiones ordenadas y desordenadas de los polímeros, respectivamente. En estado sólido algunos polímeros son completamente amorfos, otros son semicristalinos y, dependiendo de las condiciones de cristalización, un polímero con capacidad de cristalizar puede ser amorfo o semicristalinos. Con frecuencia se usa el término cristalino en lugar de semicristalino, aunque ningún polímero es completamente cristalino. Los polímeros con capacidad de cristalizar con aquellos cuyas moléculas son química y geométricamente regulares en su estructura. Las irregularidades ocasionales, tales como las ramificaciones de la cadena, o la copolimerización de una pequeña cantidad de otro monómero limitan el alcance de la cristalización, pero no evitan que ocurra. Por el contrario, los polímeros no cristalinos típicos son aquellos en los que existen una clara irregularidad en su estructura: polímeros ramificados y copolímeros con cantidades significativas de dos o mas constituyentes monoméricos bastante diferentes. En el estado liquido o fundido las moléculas del polímero se encuentran enmarañadas si no hay una fuerza externa que las obligue a orientarse en una dirección. Si la energía disponible essuficiente, las moléculas podran moverse y los atomos de las cadenas podrían rotar produciéndose cambios de conformación. A temperaturas elevadas los polímeros termoplasticos se encuentran en un estado líquido o fundido en el que pueden pasar rapidamente de una conformación a otra. Las moléculas de polímeros que poseen una estructura muy compleja e irregular (ramificaciones, fuertes interacciones entre cadenas, etc) presentan viscosidades muy elevadas en el estado líquido. Cuando estas moléculas se enfrían, a la temperatura a la que cabria esperar que el estado cristalino fuese mas estable que el amorfo, la viscosidad de las moléculas es demasiado elevada y/o su geometría demasiado compleja para adquirir conformación cristalina. En los polímeros existe una temperatura, la temperatura de transición vítrea, Tg, a partir de la cual el material sufre un marcado cambio de propiedades. A temperaturas >Tg, segmentos relativamente grandes de 10 a 50 unidades de repetición se pueden mover con libertad en movimientos conjuntos, logrando modificar su conformación, mientras que por debajo de esta temperatura los movimientos quedan limitados a segmentos muy pequeños, impidiendo una reorganización. Por debajo de la temperatura de transición vítrea (estado vítreo), los polímeros amorfos tienen muchas de las propiedades asociadas con los vidrios inorganicos ordinarios, incluida la rigidez, fragilidad y transparencia. Mientras que por encima de su Tg los polímeros amorfos se comportan como cauchos o elastómeros.

El termino temperatura de fusión se debe emplear solo para los polímeros cristalinos o semicristalinos. En el caso de los polímeros amorfos a temperaturas>Tg las cadenas adquieren mayor movilidad, llegando a hacerse fluidas, si bien realmente no hay fusión, por lo que se habla de intervalo de reblandecimiento y estrictamente hablando no se puede decir que el polímero se encuentra fundido. Los polímeros cristalinos pueden presentar también temperatura de transición vítrea pues la cristalización solo ocurre hasta cierta extensión y siempre habra regiones amorfas en un primer sólido. Hasta cierto punto las propiedades de los polímeros cristalinos dependeran de si las regiones amorfas residuales se encuentran en el estado vítreo ( Tg).








Clasificación de los Polímeros

1.
De acuerdo a su origen
Polímeros Naturales: Son todos aquellos que provienen de los seres vivos, y por lo tanto, dentro de la naturaleza ponemos encontrar una gran variedad de ellos. Ejemplos: El caucho, la madera.
Polímeros Semi-sintéticos: Son los polímeros obtenidos a partir de la modificación de un monómero natural. Ejemplos: El caucho vulcanizado, la nitrocelulosa.
Polímeros Sintéticos: Son aquellos polímeros que se obtienen por síntesis, ya sea en una industria o laboratorio, estas formados a base de monómeros naturales. Ejemplos: El vidrio, la porcelana, el nailon, el rayón, los adhesivos, polietileno.

2. De acuerdo al tipo de monómero
Los homopolímeros: Son macromoléculas que estan formadas por monómeros idénticos. Ejemplos: La celulosa y el caucho (homopolímeros naturales


Los copolímeros: Estan constituidos por dos o mas monómeros diferentes, dentro de estos tenemos una sub-clasificación que depende de la forma en que estén ordenados los monómeros: al azar, alternado, en bloque, injertado. Ejemplos:La seda (copolímero natural), la baquelita (copolímero sintético).



3. Según la estructura de sus cadenas
Lineales: Se forman cuando el monómero que lo origina tiene 2 puntos de “ataque” (de unión), de modo que la polimerización ocurre en una sola dirección, pero en ambos sentidos. Es decir, se repite el mismo tipo de unión por ambos lados de la cadena.


Ramificados: Se forman debido a que, a diferencia del lineal, estos tiene 3 o mas puntos de “ataque”, de tal forma que la polimerización ocurre en forma tridimensional. O sea, tiene cadenas laterales unidas a la principal. Dentro de los polímeros ramificados encontramos 3: los con forma de estrella, de red y de dendritas.


Entrecruzado: Si se forman enlaces entre cadenas vecinas.


4. Según su forma de polimerización
En 1929 Carothers propuso la siguiente clasificación:
Existen dos reacciones generales de polimerización: la de adición y la condensación. En las polimerizaciones de adición, todos los atomos de monómero se convierten en partes del polímero. En las reacciones de condensación algunos de los atomos del monómero no forman parte del polímero, sino que son liberados como H2O, CO2, ROH, etc.
Polimerización por Adición: En este tipo de polimerización la masa molecular del polímero es un múltiplo exacto de la masa molecular del monómero. Suelen seguir un mecanismo en tres fases, con ruptura hemolítica
Iniciación: CH2=CHCl + catalizador •CH2–CHCl•
Propagación o crecimiento: 2 •CH2–CHCl•
•CH2–CHCl–CH2–CHCl•
Terminación: Los radicales libres de los extremos se unen a impurezas o bien se unen dos cadenas con un terminal neutralizado.



Polimerización porcondensación: En este caso, por cada unión de dos monómeros se pierde una molécula pequeña, por ejemplo de agua. Esto causa de que la masa molecular del polímero no es un múltiplo exacto de la masa molecular del monómero. Ejemplo: HOOC--R1--NH2
Si reacciona consigo mismo, entonces:
2 HOOC--R1--NH2 HOOC--R1--NH• + •OC--R1--NH2 + H2O HOOC--R1-NH--CO--R1--NH2 + H2O

Clasificación de Flory (modificación a la de Carothers para considerar la cinética de la reacción):
Polímeros formados por reacción en cadena: Se requiere un iniciador para comenzar la polimerización; un ejemplo es la polimerización de alquenos (de tipo radicalario). En este caso el iniciador reacciona con una molécula de monómero, dando lugar a un radical libre, que reacciona con otro monómero y así sucesivamente. La concentración de monómero disminuye lentamente. Ademas de la polimerización de alquenos, incluye también polimerización donde las cadenas reactivas son iones (polimerización catiónica y aniónica).
Polímeros formados por reacción por etapas: El peso molecular del polímero crece a lo largo del tiempo de manera lenta, por etapas. Ello es debido a que el monómero desaparece rapidamente, pero no da inmediatamente un polímero de peso molecular elevado, sino una distribución entre dímeros, trímeros, y en general, oligómeros; transcurrido un cierto tiempo, estos oligómeros empiezan a reaccionar entre sí, dando lugar a especies de tipo polimérico. Esta categoría incluye todos los polímeros de condensación de Carothers y ademas algunos otros que no liberan moléculas pequeñas pero sí se forman gradualmente, como por ejemplo los poliuretanos.

5. Según su composición química
Polímerosorganicos: Posee en la cadena principal atomos de carbono.
Polímeros organicos vinílicos: La cadena principal de sus moléculas esta formada exclusivamente por atomos de carbono.

6. Según su comportamiento al elevar su temperatura
Para clasificar polímeros, una de las formas empíricas mas sencillas consiste en calentarlos por encima de cierta temperatura. Según si el material funde y fluye o por el contrario no lo hace se diferencian tipos de polímeros
Plasticos
Plasticos, son polímeros que, bajo condiciones apropiadas de presión y temperatura, pueden ser modelados. Al contrario de los elastómeros, los plasticos tienen una rigidez superior y carecen de elasticidad reversible.
Termoplasticos, que fluyen (pasan al estado líquido) al calentarlos y se vuelven a endurecer (vuelven al estado sólido) al enfriarlos. Son termoplasticos debido a que su estructura no esta unida, solo presenta fuerzas intermoleculares entre sus cadenas que se debilitan con el aumento de temperatura, provocando el reblandecimiento. Son materiales rígidos a temperatura ambiente, pero se vuelven blandos y moldeables al elevar la temperatura, por lo que se pueden fundir y moldear varias veces, sin que por ello cambie sus propiedades, esto los hace reciclables. Estan presentes en el poliestireno, el polietileno; la seda, la lana, el algodón (fibras naturales), el poliéster y la poliamida (fibras sintéticas). Ejemplos: polietileno (PE), polipropileno (PP), cloruro de polivinilo PVC.
No plasticos
Elastómeros, polímeros con un comportamiento elastico que pueden ser deformados facilmente sin que se rompan sus enlaces o modifique su estructura. Podemos representarnos la estructura de unelastómero del siguiente modo: Las cadenas estan unidas entre sí mediante enlaces químicos verdaderos y no meras interacciones estéricas como en el caso de los polímeros termoplasticos. Esta estructura es la que proporciona elasticidad al material. Estos polímeros pueden ser deformados ante un esfuerzo externo pero tenderan a volver a su estado inicial. Como promedio se entrecruzan alrededor de 1 cada 100 moléculas. Los cauchos naturales y sintéticos son los ejemplos mas comunes de elastómeros.
No elastómeros, cuando el número medio de entrecruzamientos aumenta hasta 1 cada 30 moléculas, el material se convierte en mas rígido y quebradizo. Un ejemplo de entrecruzamiento con este fin es la vulcanización del caucho para endurecerlo. Dentro de estos nos encontramos con dos tipos principales
Termorrígidos.- No se ablandan con calor. Por ejemplo, el teflón.
Termofraguables Con calor, forman materiales rígidos que no se ablandan con futuros calentamientos. Por ejemplo, la baquelita.
Termoestables
Termoestables, que no fluyen, y lo único que conseguimos al calentarlos es que se descompongan químicamente, en vez de fluir.
Esto es por causas estructurales pues cuando se calientan no se funden, sino que los enlaces que mantienen unidas las moléculas que forman el material impiden los desplazamientos de las mismas, por eso se destruyen y se degradan, volviéndolos esto no reciclables. Una vez que son moldeados no se pueden volver a cambiar en lo que a forma respecta, porque no se ablandan cuando se calientan. Este comportamiento de los polímeros termoestables se debe a que presentan una estructura interna mucho mas compacta que la de los termoplasticos,debido a la existencia de un mayor número de enlaces entre las moléculas que los componen. Son materiales rígidos, fragiles y con cierta resistencia térmica. Tienen algunas ventajas ante los termoplasticos, como: elevada resistencia al impacto, a los solventes, a la permeación de gases y a las temperaturas extremas. Los plasticos termoestables mas utilizados son los poliésteres, la baquelita, las resinas epoxi y el poliuretano. Se aplica en: Baquelitas duras, resistentes al calor y a los productos químicos, porque son buenos aislantes; Industria eléctrica y electrónica, laminados, recubrimientos, menajes de cocina, adhesivos; resistentes a la corrosión y a los agentes químicos, poco inflamable.
7. Según sus aplicaciones
Plasticos: Son aquellos polímeros que, ante un esfuerzo suficientemente intenso, se deforman irreversiblemente, no pudiendo volver a su forma original.
Fibras: Presentan alto módulo de elasticidad y baja extensibilidad, lo que permite confeccionar tejidos cuyas dimensiones permanecen estables.
Recubrimientos: Son sustancias, normalmente líquidas, que se adhieren a la superficie de otros materiales para otorgarles alguna propiedad, por ejemplo resistencia a la abrasión.
Adhesivos: Son sustancias que combinan una alta adhesión y una alta cohesión, lo que les permite unir dos o mas cuerpos por contacto superficial.

Propiedades de los polímeros
El rango de densidades es relativamente bajo y se extiende desde 0.9 hasta 2.3 g/cm3.
Esta densidad tan baja se debe a dos motivos: por un lado los atomos que componen los polímeros son ligeros, y por otro, las distancias medias entre atomos dentro de los polímeros son relativamente grandes.Una densidad tan baja permite que estos sean materiales faciles de manejar y por otra parte, supone una gran ventaja en el diseño de piezas en las que el peso es una limitación.
El valor de la conductividad térmica de los polímeros es sumamente pequeño, esto resulta siendo un inconveniente durante las transformación de los polimeros. El calor necesario para transformar los polímeros se absorbe de manera muy lenta y la eliminación del calor durante la etapa del enfriamiento resulta igualmente costosa. Sin embargo, en muchas aplicaciones, la aja conductividad térmica se convierte en una ventaja, pues permite el empleo de estos materiales como aislantes térmicos.
Propiedades mecanicas Son una consecuencia directa de su composición así como de la estructura molecular tanto a nivel molecular como supramolecular. Actualmente sus propiedades mecanicas de interés son mejoradas mediante la modificación de la composición o morfología, por ejemplo, cambiar la temperatura a la que los polímeros se ablandan y recuperan el estado de sólido elastico o también el grado global del orden tridimensional. Normalmente el incentivo de estudios sobre las propiedades mecanicas es generalmente debido a la necesidad de correlacionar la respuesta de diferentes materiales bajo un rango de condiciones con objeto de predecir el desempeño de estos polímeros en aplicaciones practicas. Durante mucho tiempo los ensayos han sido realizados para comprender el comportamiento mecanico de los materiales plasticos a través de la deformación de la red de polímeros reticulados y cadenas moleculares enredadas, pero los esfuerzos para describir la deformación de otros polímeros sólidos entérminos de procesos operando a escala molecular son mas recientes. Por lo tanto se consideraran los diferentes tipos de respuesta mostrados por los polímeros sólidos a diferentes niveles de tensión aplicados, elasticidad, viscoelasticidad, flujo plastico y fractura.
Resistencia: Un polímero puede ser resistente a la compresión o al estiramiento, es decir, puede soportar golpes sin perder su forma o no estirarse con facilidad, respectivamente. También hay ciertos polímeros que son resistente al impacto, y por tanto no se destruyen al golpearlos; a su vez hay otros que presentan resistencia a la flexión: los doblamos con facilidad; y finalmente podemos encontrar resistencia a la torsión, que son los que recuperan su forma luego de haberlos torcido. Un ejemplo de resistencia al estiramiento son las cuerdas (específicamente sus fibras), ya que por lo general estan sujetadas a tensión y es necesario que no se extiendan al aplicarles esta fuerza. En sí, la resistencia es la medida de la cantidad de tensión necesaria para romper el polímero.

Dureza: En cuanto a dureza, un polímero puede ser rígido o flexible. El primer tipo suelen ser resistentes y casi no sufren deformaciones, pero al no ser duros, se quiebran con facilidad; el segundo tipo, por el contrario, aguantan bastante bien la deformación y no se rompe tan facilmente como los rígidos.

Elongacion: En lo que a elongación respecta, los polímeros llamados elastómeros pueden ser estirados entre un 500% y un 1.000% y aun así volver a su longitud original sin haber sufrido rotura alguna. Al fin y al cabo, la elongación es el cambio de forma que sufre un polímero cuando es sometido a tensión; es lacapacidad de estiramiento sin que se rompa.

Propiedades eléctricas: Los polímeros industriales en general suelen ser malos conductores eléctricos, por lo que se emplean masivamente en la industria eléctrica y electrónica como materiales aislantes. Las baquelitas (resinas fenólicas) sustituyeron con ventaja a las porcelanas y el vidrio en el aparellaje de baja tensión hace ya muchos años; termoplasticos como el PVC y los PE, entre otros, se utilizan en la fabricación de cables eléctricos, y casi todas las carcasas de los equipos electrónicos se construyen con termoplasticos de magníficas propiedades mecanicas, ademas de eléctricas y de gran duración y resistencia al medio ambiente, como son, por ejemplo, las resinas ABS. Evidentemente la principal desventaja de los materiales plasticos en estas aplicaciones esta en relación a la pérdida de características mecanicas y geométricas con la temperatura. Sin embargo, ya se dispone de materiales que resisten sin problemas temperaturas relativamente elevadas (superiores a los 200 °C).

Polímeros Principales
Polietileno (PE): Es químicamente en polímero mas simple, de color blanquecino tranparente. Existes de dos tipos
El PEBD, polietileno de baja densidad, se utiliza para fabricar bolsas flexibles , embalajes industriales, techos de invernaderos agrícolas, etc. porque posee muy buena resistencia a desgarro y al impacto. También gracias a su resistencia dieléctrica se utilizan para aislante de cables eléctricos.
El PEAD, polietileno de alta densidad, se utiliza también para bolsas (grandes almacenes, mercados), gracias a su resistencia al impacto, se utiliza para cajas de botellas, tuberías , juguetes,cascos de seguridad laboral, recubrimiento de acequias, etc.
Polimetacrilato (PMMA): Este polímero tiene una gran transparencia, ademas de elevada rigidez y tenacidad, buena resistencia química, facil moldeo, y buen comportamiento dieléctrico. Se utiliza en múltiples aplicaciones como accesorios para cuartos de baño, parabrisas y ventanas de aviones, portillos de barcos, claraboyas .
Polipropileno (PP): Este polímero se obtiene de la polimerización por adicción del propileno. Es el mas ligero de todos los materiales plasticos, tiene buenas propiedades mecanicas, térmicas y eléctricas, alta temperatura de reblandecimiento, óptima resistencia química, a la abrasión, impermeable, larga vida útil. Tiene diversas aplicaciones: Alfombras, cañerías e instalaciones de agua fría y caliente, cajas de electricidad, enchufes, sacos y bolsas para cargar cemento, arena y otros materiales granulados o en polvo. Se distinguen porque repelen el agua, no se ensucian ni pudren y son resistentes a la luz.
Policarbonato (PC): Este plastico apareció en los años cincuenta. Es amorfo y transparente, aguanta una temperatura de trabajo hasta 135 ºC, y tiene buenas propiedades mecanicas, tenacidad y resistencia química, gran resistencia al impacto, ligero, impermeable . Se utiliza en electrotecnia, aparatos electrodomésticos, piezas de automóviles, luminotecnia, cascos de seguridad, carteles y exhibidores por su resistencia a la radiación UV, el viento, clima.
Poliestireno (PS): Se obtiene de la polimerización del estireno. Posee gran capacidad aislante (térmico) debido a su baja conductividad térmica, resistencia a la compresión, alto poder de amortiguación, facil detrabajar y manipular, estabilidad a bajas temperaturas y soporta también altas temperaturas (cañerías de agua fría y caliente), una resistencia limitada a los ataques químicos, es de baja densidad, su precio es relativamente bajo, puede ser facilmente coloreado y moldeado, ya sea por inyección o extrusión.
Existen tres tipos principales
El PS cristal, que es transparente, rígido y quebradizo. Ejemplos: cajas de CD, perchas, cajas para huevos. Otra aplicación muy importante es en la producción de espumas rígidas, denominadas a veces 'poliestireno extruido' usada por ejemplo en la construcción como relleno de vacío, en puentes reduciendo peso total.
El PS choque, resistente y opaco. Ejemplos: carcasas de televisores, impresoras, puertas e interiores de frigoríficos, maquinillas de afeitar desechables, juguetes.
PS expandido, el tipo mas usado, es muy ligero, utiliza como aislante acústico y sobretodo térmico en cañerías, suelos flotantes, ladrillos, techos, paredes y suelos, en hormigón liviano, construcción prefabricada, sistemas de calefacción, camaras frigoríficas, embalajes de transporte fragil (amortiguación), electrodomésticos, etc.
Cloruro de polivinilo (PVC): Se presenta como un material blanco que comienza a reblandecer alrededor de los 80°C y se descompone sobre 140°C. Se obtiene a parte del cloruro de sodio y del gas natural de etileno, posee buena resistencia eléctrica; existen dos formas basicas, una de orden rígido y otra de orden flexible. Entre sus principales características tenemos la versatilidad, es ligero, resistente a la intemperie, de alta tenacidad (soporta altos requerimientos mecanicos), facil instalación, baja toma de humedad(cañerías), resistente a la abrasión, al impacto, y a la corrosión, buen aislante térmico, eléctrico y acústico, no propaga llamas, resistente a la mayoría de los reactivos químicos, duradero. Sin duda es el mas utilizado. Aplicaciones: envases, ventanas, tuberías, las cuales han reemplazado en gran medida al hierro, membranas para impermeabilizar suelos, laminas para carteles, sobretodo en una gran variedad de cañerías tanto de domicilios como públicos, recubrimiento aislante de cables, cajas de distribución, enchufes, recubrimiento de paredes, techos, piscinas, alfombras, cortinas, tapizados, ventanas, puertas, persianas, muebles de exterior e interior, mangueras, carpas, etc.
TEFLON (PTFE): El politetrafluoretileno, es un polímero similar al polietileno, donde los atomos de hidrógeno estan sustituidos por flúor. Se aplica en pinturas y barnices, en estructuras y elementos sometidos a ambientes corrosivos, así como en mangueras y conductos por los que circulan productos químicos.
Poliurea (PU): Material resistente a la corrosión, flexible, ligero, no tóxico, de alta resistencia a la temperatura, propiedades mecanicas y productos químicos. Aplicaciones: su uso en construcción se basa como materiales de aislamiento, en techos, cañerías, paneles, etc
(HDPE): Resistente a las bajas temperaturas, ligero, impermeable, flexible, duradero, siendo así de bajo mantenimiento y económico. Entre sus aplicaciones tenemos: Recubrimiento de cañerías, como aislante ya que el HDPE aguanta de-20ºC a85ºC. Revestimiento de cables. Caños para gas, telefonía, agua potable, minería, laminas plasticas para aislamiento hidrófugo.
(LDPE): De características similares,Flexible, ligero transparente, impermeable, económico. Entre sus principales aplicaciones tenemos: Revestimiento para suelos, recubrimiento de obras en construcción (cobertores de seguridad). Protección, tuberías para riego.

Hay otros materiales poliméricos menos usados, pero importantes también como son el PMMA que por su aspecto vítreo se emplea para realización de rótulos, lamparas, muebles y otros elementos decorativos. También podemos nombrar el poliacetato de vinilo que se emplea mucho como adhesivo así como en masillas, pavimentos y pinturas. Poliesteres, se utilizan en carrocerías, estructuras ligeras, placas para cubiertas, depósitos. Poliamidas como aislantes eléctricos y como fibras textiles de tapicerías en decoración.

Algunas empresas del rubro de INDUSTRIA PERUANA DE POLIMEROS S.A.C.:
• KIMBERLY-CLARK PERU S.R.L
• LAPICES Y CONEXOS S.A. LAYCONSA
• MACCAFERRI DE PERU S.A.C.
• MATERIALES DERIVADOS DEL ALGODON E.I.R.L
• FOSFORERA PERUANA S A
• YOBEL SCM COSTUME JEWELRY S.A.
• INDUSTRIAS MANRIQUE S.A.C.
• CORPORACION REY S.A.
• FABRICA DE HIELO POLO SUR
• DOMUS AUREA S.A.C.



Conclusiones

Durante los últimos 20 años, el consumo de plasticos en el sector de la construcción ha ido aumentando drasticamente a medida que los arquitectos y especialistas empezaron a tener conocimiento de los beneficios que pueden brindar estos materiales en sus muy diferentes aplicaciones. La facilidad de procesamiento el poco peso que caracteriza a los polímeros, ademas de su fuerza y durabilidad, hacen que estos materiales resulten ideales para satisfacer los requerimientos del sector.
Estos polímeros ofrecen cada vez mas ventajas ybrindan confort y eficiencia a lo cotidiano. Las diversas propiedades que ya hemos mencionado de cada uno de ellos los hacen convenientes para una gran variedad de aplicaciones importantes para vivir con comodidad y seguridad.
A la vez, la mayoría son no contaminantes y respetuosos con el medio ambiente, pero hay algunos que no cumplen esto, es por ejemplo el caso del PVC. A pesar de ser el material plastico mas usado en este sector es el que presenta mas inconvenientes ya que en su obtención participan sustancias tóxicas. Ademas cuando se elimina va a los vertederos o incineradoras (emitiendo sustancias tóxicas al aire: cloro). Aunque es un material perfecto por sus propiedades y aplicaciones también conlleva riesgos lo que implica buscar otro material que lo pueda sustituir. El equilibrio entre las necesidades de la construcción y la protección del medio ambiente es uno de los mayores desafíos que enfrentan hoy a los responsables del planeamiento urbano.



Referencia Bibliografica
www.qip.com.mx
https://www.universidadperu.com/empresas/industria-peruana-polimeros.php
https://www.eis.uva.es/~macromol/curso03-04/PP/caracteristicas.html
https://www.telecable.es/personales/albatros1/quimica/industria/polipropileno.htm
https://www.psrc.usm.edu/spanish/pp.htm
https://www.monografias.com/trabajos31/polimeros/polimeros.shtml
https://www.plastunivers.com/Tecnica/Hemeroteca/ArticuloCompleto.asp?ID=9242
https://www.epa.gov/














































Dedicatoria
Dedico este trabajo a los ingenieros que usan sus
conocimientos en beneficio de la sociedad
y de la salud del planeta.


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