Procesos de obtención de polímeros

Existen dos métodos para la obtención de polímeros termofijos, los cuales son:
* Polimerización por adición.

* Polimerización por condensación.

Polimerización por adición
También conocido como proceso de polimerización por crecimiento de cadenas, es llamado así ya que se añade monómero iniciador que forma radicales libres para después poderse unir a un atomo de carbono de otro monómero y así se empiezan a formar las cadenas lineales como se muestra en la siguiente figura.

Para la terminación de las cadenas por adición solo existen dos métodos que son:
* Combinación
* Desproporcionación

a) Acercamiento de las cadenas.
b) Unión de los extremos de las dos cadenas.
c) Formación de enlace covalente por la redisposición del atomo de hidrógeno.

Polimerización por condensación
También conocido como polimerización de crecimiento por pasos, produciendo estructuras y propiedades similares a las de los polímeros por adición. Sin embargo, el mecanismo de polimerización por pasos requiere que por lo menos dos monómeros distintos participen en la reacción y después de la reacción se libera otro elemento, como se muestra en la figura.

Deformación de los polímeros
Cuando a un polímero se le aplica una carga de tensión, las laminillas cristalinas dentro de las esferulitas se deslizan entre si y empiezan a separarse conforme se estiran las cadenas de enlace.Los dobleces entre las laminillas se inclinan y linean en dirección de la carga de tensión. Las laminillas cristalinas se subdividen en unidades mas pequeñas, deslizandose una al lado de otra, hasta que finalmente el polímero queda formado por pequeños cristales alineados, unidos por cadenas de enlace y orientados paralelamente a la carga de tensión, aumentando la carga de tensión a él polímero el material falla y se fractura.

Diagrama esfuerzo-deformación de los termofijos

Propiedades Mecanicas

* Baja densidad: Esta depende el número de ramificaciones que se dé entre las cadenas poliméricas entre mayor sea el número de ramificaciones la densidad sera menor.

* Fragil: Ya que este polímero tiende a fracturarse con una escasa deformación.

* Duro: Es muy resistente a los impactos sin sufrir una gran deformación en su superficie.

* Poco tenaz: Debido a que la energía que absorbe el materia antes de alcanzar la ruptura.

* Elastico: Al dejarle de aplicar la fuerza recupera su forma primaria.

Tabla de termofijos mas comunes

Comparación de diferentes polímeros en el diagrama esfuerzo-deformación

Podemos ver en este diagrama el comportamiento de los termofijos(A) con respecto a los termoplasticos (B) y los elastómeros(C).
Vemos que los termoplasticos se comportan como los metales en el diagrama ya que constan de una zona elastica y de una zona plastica. En cuanto a los elastómeros vemos quetienen una gran deformación cuando se les aplica un pequeño esfuerzo y mientras se incrementa el esfuerzo aplicado vemos que la deformación empieza a estar en función del esfuerzo.
Estas diferencias en los polímeros esta dada debido a las estructuras generales de las cadenas poliméricas como podemos ver en la siguiente tabla.

Propiedades térmicas
* Temperatura de degradación(Td): temperatura a la cual el material se descompone.

* Temperatura de fusión(Tf): temperatura a la cual el material se funde

* Temperatura de transición vítrea(Tv): es la temperatura en la cual se pasa de un estado sólido a líquido o viscoso.

Diagrama TTT
Con este diagrama sepueden entender facilmente cuales son las etapas del curado de materiales termoestables.Lógicamente, el diagrama TTT es un diagrama de no-equilibrio, al depender lastransformaciones del tiempo. Antes de la gelificación, el material es fusible y soluble.
Después de esta etapa, aparecen dos fases: sol(soluble) y gel(insoluble). A medida que lareacción avanza, la cantidad de gel aumenta a expensas de la fase sol, que disminuye.

En el diagrama se muestran las distintas regiones que corresponden a los diferentes estadosde la materia por los que pasa el material durante el curado: líquido, sol/gel elastomérico,gel elastomérico, sol/gel vítreo, gel vítreo, sol vítreo y resina carbonizada. Hay trestemperaturas críticas en el diagrama. Tg0, es la temperatura de transiciónvítrea del materialsin curar,temperatura por debajo de la cual el material no reacciona y la resina puedealmacenarse. Tggel es la temperatura a la que la gelificación y vitrificación coinciden. Tg∞es la maxima temperatura de transición vítrea del sistema.

Propiedades eléctricas
Ya que los plasticos no disponen de electrones libres móviles, tienen un buen comportamiento como aislantes, es frecuente utilizarlos en la industria eléctrica y electrónica.
Por presentar las siguientes propiedades:
* Resistencia Superficial

* Resistencia Transversal

* Resistencia al Arco

* Propiedades Dieléctricas

Propiedades químicas
En términos generales, por ser los polímeros materiales inertes (no reactivos) frente a la mayoría de las sustancias líquidas, sólidas, gaseosas comunes y solventes.
Debido a esto es que los polímeros no se llegan a corroer en la presencia de medios ambientes extremos, y en el caso de que les llegue a caer un solvente, lo único que le llega a pasar es el hincharse y no se presenta alguna fractura.

Bibliografía
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* Ciencia de los materiales.
Wenceslao Gonzalez-Viñas, Héctor L. Mancini.
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* Ciencia de materiales: selección y diseño.
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