Sintetización de materiales elásticos final

SINTETIZACIÓN DE MATERIALES ELÁSTICOS.

INTEGRANTES: Leslie Dayana Camarena Navarro María Denisse González Coronado Danna Teresa García Macedo

MATERIA: Química

ÍNDICE Editorial………………………………………………………...1 ¿Qué son los materiales elásticos?......…………… 3 Pero, ¿Qué son los polímeros?...............…………4 Tipos de polímeros……………………………………………6 ¿Qué es sintetización?........................................ 9 ¿Cómo se sintetizan los materiales elásticos?.. 10 Tipos de plásticos……………………………………………11 Polimerización por adición…………………………….12 Tipos de polimerización por adición……………... 14 Bibliografia………………………………………………….16

EDITORIAL El uso de los polímeros se remonta al año 1600, antes de nuestro era, cuando las culturas antiguas mesoamericanas procesaron por primera vez el cacho natural en objetos solidos como bolas, figurillas humanas, bandas para atar cabezas de hacha a los agarradores de madera y otros objetos. Los antiguos mesoamericanos obtenían la materia prima para fabricar los objetos de caucho de látex producido por el árbol Castilla elástica.

En 1839, Goodyear desarrollo la vulcanización del caucho, es decir el endurecimiento del caucho y su mayor resistencia al frio. Así se inició el éxito comercial de los polímeros termoestables.

Entre los años 1926 y 1928 surgieron los termoplásticos alquímicos y resinas aminas, respectivamente. Los alquílicos son poliésteres modificados por la adición de ácidos grasos y otros componentes, son derivados de polioles y ácidos di carboxílicos o ácidos carboxílicos anhidros.

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Entre las resinas aminas está la urea-formaldehido, también conocida como urea-metanal, es una resina termoplástica sintética no transparente y con aplicaciones en adhesivos.10 La tabla 1 resume otros acontecimientos importantes en el desarrollo histórico de los termoplásticos.

El plástico es el primer material sintético creado por el hombre. Antes de la aparición del primer plástico sintético, el hombre ya utilizaba algunas resinas naturales, como el betún, la goma y el ámbar, con los que podían fabricar productos útiles y lograr aplicaciones diversas. Se tienen referencias de que éstas se utilizaban en Egipto, Babilonia, India, Grecia y China, para una variedad de aplicaciones desde el modelo básico de artículos rituales hasta la impregnación de los muertos para su momificación 2

¿Qué son los materiales elásticos?

Los materiales elásticos son conocidos como polímeros, y en general han existido en la naturaleza desde siempre y el hombre ha sabido cómo aprovecharlos, Sin embargo, a pesar de que los polímeros pueden ser encontrados en el medio natural, el ser humano ha creado algunos sintéticos; es decir, que se preparan en un laboratorio.

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Pero, ¿Qué son los polímeros?

Una forma de clasificar los polímeros es según su respuesta mecánica frente a temperaturas elevadas.

En esta clasificación existen dos subdivisiones: los polímeros termoplásticos y los polímeros termoestables. Los termoplásticos se ablandan al calentarse (a veces funden) y se endurecen al enfriarse (estos procesos son totalmente reversibles y pueden repetirse). Estos materiales normalmente se fabrican con aplicación simultánea de calor y de presión. A nivel molecular, a medida que la temperatura aumenta, la fuerza de los enlaces secundarios se debilita (por que la movilidad molecular aumenta) y esto facilita el movimiento relativo de las cadenas adyacentes al aplicar un esfuerzo. La degradación irreversible produce cuando la temperatura de un termoplástico fundido se eleva hasta el punto que las vibraciones moleculares son tan violentas que pueden romper los enlaces covalentes. Los termoplásticos son relativamente blandos y dúctiles.

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La mayoría de los polímeros lineales y los que tienen estructuras ramificadas con cadenas flexibles son termoplásticos.

Los polímeros termoestables se endurecen al calentarse y no se ablandan al continuar calentando.

Al iniciar el tratamiento térmico se origina entre cruzamientos covalente entre cadenas moleculares contiguas. Estos enlaces dificultan los movimientos de vibración y de rotación de las cadenas a elevadas temperaturas. Generalmente el entrecruzamiento es extenso: del 10 al 50% de las unidades manométricas de las cadenas están entrecruzadas. Solo el calentamiento a temperaturas excesivamente altas causa rotura de estos enlaces entrecruzados y degradación del polímero. Los polímeros termoestables generalmente son más duros, resistentes y más frágiles que los termoplásticos y tienen mejor estabilidad dimensional. La mayoría de los polímero entrecruzados y reticulados, como el caucho vulcanizado, los epóxidos y las resinas fenólicas y de poliéster, son termoestables.

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Tipos de polímeros Existen muchos tipos diferentes de materiales poliméricos que no son familiares y que tienen gran número de aplicaciones, entre las que se incluyen plásticos, elastómeros, fibras, recubrimientos, adhesivos, espumas y películas. Dependiendo de sus propiedades, un polímero pude utilizarse en dos o más de estas aplicaciones.

Por ejemplo, un plástico, si se entrecruza y se utiliza por debajo de su temperatura de transición vítrea, puede comportarse satisfactoriamente como un elastómero. Un material fibroso se puede utilizar como plástico si no está trefilado.

Una de las propiedades más fascinantes de los materiales elastoméricos es la elasticidad. Es decir, tienen la posibilidad de experimentar grandes deformaciones y de recuperar elásticamente su forma primitiva. Probablemente este comportamiento se observó por primera vez en los cauchos naturales; 6

sin embargo, en los últimos años se sintetizaron gran número de elastómeros con gran variedad de propiedades.

En ausencia de esfuerzos, los elastómeros son amorfos y están compuestos de cadenas moleculares muy torsionadas, dobladas y plegadas. La deformación elástica causada por la aplicación de un esfuerzo de traccionorigina enderezamiento, desplegado y alargamiento de las cadenas en la dirección del esfuerzo de tracción. Tras eliminar el esfuerzo, las cadenas recuperan la configuración original y las piezas macroscópicas vuelven a tener la forma primitiva.

La fuerza impulsora de la deformación elástica es un parámetro termodinámico llamado entropía, que mide el grado de desorden del sistema. La entroia aumenta al aumentar el desorden. Al aplicar un esfuerzo a un elastómero las cadenas se alargan y alinean: el sistema se ordena. A partir de este estado, la entropía aumenta al volver las cadenas a su original enmarañamiento.

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Este efecto en tr贸pico origina dos fen贸menos. En primer lugar, al aplicar un esfuerzo al elast贸mero, este aumenta su temperatura; en segundo lugar, el m贸dulo de elasticidad aumenta al incrementar la temperatura, comportamiento contrario al de otros materiales.

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ÂżQuĂŠ es sintetizaciĂłn?

Proceso industrial por el cual se consigue crear piezas que son complicadas de obtener por otros procedimientos como el forjado o el mecanizado.

Consiste en reducir el material base a polvo para luego comprimirlo en un molde a una determinada presiĂłn y calentarlo a una temperatura controlada.

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¿Cómo se sintetizan los materiales elásticos?

La fuerza impulsora de la deformación elástica es un parámetro termodinámico llamado entropía, que mide el grado de desorden del sistema. La entroia aumenta al aumentar el desorden. Al aplicar un esfuerzo a un elastómero las cadenas se alargan y alinean: el sistema se ordena.

A partir de este estado, la entropía aumenta al volver las cadenas a su original enmarañamiento.

Este efecto en trópico origina dos fenómenos. En primer lugar, al aplicar un esfuerzo al elastómero, este aumenta su temperatura; en segundo lugar, el módulo de elasticidad aumenta al incrementar la temperatura, comportamiento contrario al de otros materiales.

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Tipos de plásticos: 

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Los termoplásticos, que no sufren cambios en su estructura química durante el calentamiento. Se pueden calentar y volver a moldear cuantas veces se desee. Por ejemplo, el polietileno (PE), el polipropileno (PP), el poliestireno (PS), el poliestireno expandido (EPS), el policloruro de vinilo (PVC), el politereftalato de etilenglicol (PET), etc.

Los termoestables, que sufren un cambio químico cuando se moldean y, una vez transformados por la acción del calor, no pueden ya modificar su forma. Por ejemplo, las resinas epoxídicas, las resinas fenólicas y amídicas y los poliuretanos.

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Polimerización por adición Es una reacción de adición el proceso de polimerización que se inicia por un radical, un catión o un anión. En este tipo de polimerización la masa molecular del polímero es un múltiplo exacto de la masa molecular del monómero.

Mecanismo de reacción: Suelen seguir un mecanismo en tres fases, con ruptura homolítica: 

Iniciación: CH2=CHCl + catalizador ⇒ •CH2–CHCl• 

Propagación o crecimiento: 2 •CH2–CHCl• ⇒ •CH2–CHCl–CH2–CHCl• 12

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Terminación: Los radicales libres de los extremos se unen a impurezas o bien se unen dos cadenas con un terminal neutralizado.

Polimerización del estireno para dar poliestireno n indica el grado de polimerización En el caso de que el polímero provenga de un único tipo de monómero se denomina homopolímero y si proviene de varios monómeros se llama copolímero o heteropolímero.

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Por ejemplo, el poliestireno es un homopolímero, pues proviene de un único tipo de monómero, el estireno, mientras que si se parte de estireno y acrilonitrilo se puede obtener un copolímero de estos dos monómeros.

Tipos de polimerización por adición Existen cinco tipos: 

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Suma de moléculas pequeñas de un mismo tipo por apertura del doble enlace sin eliminación de ninguna parte de la molécula (polimerización de tipo vinilo.).

Suma de pequeñas moléculas de un mismo tipo por apertura de un anillo sin eliminación de ninguna parte de la molécula (polimerización tipo epóxido.).

Suma de pequeñas moléculas de un mismo tipo por apertura de un doble enlace con eliminación de una parte de la molécula (polimerización alifática del tipo diazoo.).

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Suma de pequeñas moléculas por ruptura del anillo con eliminación de una parte de la molécula (polimerización del tipo a aminocarboxianhidro.).

Suma de birradicales formados por des hidrogenación (polimerización tipo p-xileno. 

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BIBLIOGRAFĂ?AS http://proyectociencias3.blogspot.mx/2011/05/como -se-sintetiza-un-material-elastico.html

https://www.google.com.mx/search?q=sintetizaci%C 3%B3n+de+materiales+elasticos&source=lnms&tbm=i sch&sa=X&ved=0ahUKEwjuzKe_nbPaAhUJ4YMKHfKY DaoQ_AUICigB&biw=994&bih=463#imgrc=QoXmr62Z k8mbeM

https://es.wikipedia.org/wiki/Polimerizaci%C3%B3n_ por_adici%C3%B3n

https://es.wikipedia.org/wiki/Pol%C3%ADmero

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https://www.google.com.mx/search?biw=1094&bih= 510&tbm=isch&sa=1&ei=647OWsa1Aci4tQXqz47gDA &q=secuencia+de+los+polimero&oq=secuencia+de+lo s+polimero&gs_l=psyab.12...2064.28989.0.34097.43.27.0.5.5.0.139.2684.3j 22.26.0....0...1c.1.64.psyab..16.20.1710.0..0j0i67k1j0i30k1j0i24k1.97.E3PELam DsHA#imgrc=FU2Efo8MmJOHrM https://es.wikipedia.org/wiki/Pl%C3%A1stico http://www.edu.xunta.gal/centros/iessantomefreixeir o/system/files/plastico.pdf

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