polimeros avanzados
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POLÍMEROS AVANZADOS
NUEVOS MATERIALES
Ciencias para la Sociedad del Siglo XXI
Enrique Castaños García
¿Qué son los polímeros?
• Los polímeros son macromoléculas formadas por la unión de un elevado número de moléculas más pequeñas, de manera que alcanzan masas moleculares de hasta o superiores.
Moléculas de gran tamaño
• Las unidades que se repiten en la estructura del polímero se denominan monómeros y se enlazan covalentemente en un proceso denominado polimerización (en general, por adición o por condensación).
Moléculas covalentes
• Sus propiedades dependen de la naturaleza del monómero y del tamaño/longitud del polímero (estructura lineal o ramificada).
Moléculas con gran variedad de propiedades
El uso de los polímeros en la Historia
Polímeros naturales: resinas, madera, cuero, gomas y fibras naturales.
Polímeros Sintéticos: neopreno, nylon, poliestirenos...
Polímeros Avanzados
Antigüedad
Siglo XX
Actualidad
1980 1990 2000 20100
1020304050
Producción de polímeros en la UE (en millones de toneladas al
año)
Los polímeros avanzados
HomopolímerosPolímeros lineales
formados por un solo tipo de monómero.
CopolímerosPolímeros derivados
de dos o más monómeros.
EntrecruzadosPolímeros ramificados cuyas cadenas están
unidas entre sí.
Métodos de síntesis
avanzados
Control de las característica
s estructurales
Mejora o selección de propiedades
Nuevos materiales
y aplicacione
s
El Kevlar: una fibra polimérica de gran resistencia
Cuando las cadenas poliméricas presentan
una estructura cristalina ordenada en una
determinada dirección se forman fibras de gran resistencia mecánica. Es el caso de las fibras de carbono o las fibras de
«poliamidas aromáticas» conocidas comercialmente como Kevlar®. Estas fibras destacan por su gran
resistencia mecánica y su baja densidad, por lo que son especialmente útiles en automoción y aeronáutica, donde se necesitan materiales
resistentes a la vez que ligeros.
Las membranas poliméricas: estructuras porosas y resistentes
Algunos polímeros tienen una naturaleza
química que les impide cristalizar de manera organizada, y forman
estructuras desordenadas y
amorfas. Entre ellos encontramos las
membranas poliméricas, que aun
siendo muy resistentes, presentan
poros de pequeño tamaño en su
estructura que pueden actuar como filtros de
determinadas moléculas. Estas membranas se emplean en las
desaladoras, para purificar el agua en
aquellos lugares donde es un bien escaso, o
para separar gases de interés industrial.