martes, 25 de mayo de 2010

MACROMOLECULAS ARTIFICIALES

Algunos de las macromoleculas artificiales hay dos muy importantes esan son las que acontinuacion les dare a conocer:

Poliuretano

El poliuretano (PUR) es un polímero que se obtiene mediante condensación de polioles combinados con polisocianatos. Se subdivide en dos grandes grupos: termoestables (este artículo) y termoplásticos (poliuretano termoplástico). Los poliuretanos termoestables más habituales son espumas, muy utilizadas como aislantes térmicos y como espumas resilientes; pero también existen poliuretanos que son elástómeros, adhesivos y selladores de alto rendimiento, pinturas, fibras, sellantes, para embalajes, juntas, preservativos, componentes de automóvil, en la industria de la construcción, del mueble y múltiples aplicaciones más.

Se pueden mezclar con pigmentos tales como el negro de humo y otros.

Su formulación se basa en polioles de bajo número de hidróxilo (OH) combinados con isocianatos de bajo contenido en grupos funcionales (NCO), unido a propelentes especiales y una cantidad exactamente medida de agua. La fórmula está estequiométricamente diseñada para lograr un material (espumado o no) de curado rápido y con una densidad entre 18 y 80 kg/.

Algunas aplicaciones de poliuretanos flexibles se encuentran en la industria de paquetería, en la que se usan poliuretanos anti-impacto para embalajes de piezas delicadas. Su principal característica es que son de celdas abiertas y de baja densidad (12-15 kg/m³).

También existen los poliuretanos rígidos de densidad 30-50 kg/m³, utilizados como aislantes térmicos.

Química del poliuretano

El poliuretano es por lo general la mezcla de dos componentes o sistema bicomponente, el A y el B, en una proporción estequiométricamente definida por el químico que diseña la fórmula. Existen además poliuretanos monocomponentes, como por ejemplo los habitualmente usados en la industria de la construcción.

Componente A

Consiste en el Poliol: una mezcla cuidadosamente formulada y balanceada de glicoles (alcoholes de elevado peso molecular). Se encuentran en mezcla con agentes espumantes y otros aditivos tales como aminas, siliconas, agua, propelentes y catalizadores organometálicos; condicionan la reacción y dan las características a la espuma final. La apariencia es como miel viscosa y puede tener un fuerte olor amoniacal.

Componente B

El componente B es una mezcla de isocianatos, a veces prepolimerizados (pre-iniciado), con un contenido de grupos NCO que puede variar desde el 18 al 35% en funcionalidad. Algunos son de color café, muy viscosos (3000-5000 cps-Viscosímetro Brookfield), y otros son casi transparentes y fluidos. En ocasiones son mantenidos en atmósfera seca de nitrógeno. Tienen además propiedades adhesivas muy apreciadas, por lo que también sirven de aglomerantes para fabricar bloques poli-material. Un ejemplo de aplicación sorprendente es su uso para aglomerar piedras y formar rompeolas para proteger costas.

Comparación del coeficiente de conductividad térmica entre diferentes materiales.

Material Densidad (kg/m³) Conductividad térmica (W/m·K)
Chapa de Aluminio 2.700 2,04
Hormigón 2.400 1,63
Vidrio plano 2.500 0,81
Ladrillo macizo 1.600 0,81
Tejas (plana) 1.800 0,76
Yeso placas 1.000 0,44
Hormigón liviano 1.000 0,36
Nieve compactada 300 0,23
Madera (pino) 700 0,17
Lana de vidrio 11 0,041
Lana de vidrio 15 0,038
Lana de vidrio 35 0,038
Lana de vidrio 50 0,032
Lana de vidrio 70 0,031
Lana de vidrio 100 0,032
Poliuretano rígido 35 0,020
Poliuretano proyectado 30 0,024


Poliuretano termoplástico

Es un elastómero termoplástico, que no requiere de vulcanización para su proceso; al contrario, puede ser conformado mediante los procesos habituales para termoplásticos, como inyección, extrusión y soplado. El Poliuretano Termoplástico, TPU (Thermoplastic Polyurethane), se caracteriza por su alta resistencia a la abrasión, al desgaste, al desgarre, al oxígeno, al ozono y a las temperaturas muy bajas.

Polietileno


El polietileno (PE) es químicamente el polímero más simple. Se representa con su unidad repetitiva (CH2-CH2)n. Por su alta producción mundial (aproximadamente 60 millones de toneladas son producidas anualmente (2005) alrededor del mundo) es también el más barato, siendo uno de los plásticos más comunes. Es químicamente inerte. Se obtiene de la polimerización del etileno (de fórmula química CH2=CH2 y llamado eteno por la IUPAC), del que deriva su nombre.

Este polímero puede ser producido por diferentes reacciones de polimerización, como por ejemplo: Polimerización por radicales libres, polimerización aniónica, polimerización por coordinación de iones o polimerización catiónica. Cada uno de estos mecanismos de reacción produce un tipo diferente de polietileno.

Es un polímero de cadena lineal no ramificada. Aunque las ramificaciones son comunes en los productos comerciales. Las cadenas de polietileno se disponen bajo la temperatura de reblandecimiento Tg en regiones amorfas y semicristalinas.


Aplicaciones

  • PEBD:
    • Bolsas de todo tipo: supermercados, boutiques, panificación, congelados, industriales, etc.;
    • Películas para agro;
    • Recubrimiento de acequias;
    • Envasado automático de alimentos y productos industriales: leche, agua, plásticos, etc.;
    • Stretch film;
    • Base para pañales desechables;
    • Bolsas para suero;
    • Contenedores herméticos domésticos;
    • Bazar;
    • Tubos y pomos: cosméticos, medicamentos y alimentos;
    • Tuberías para riego.
  • PEAD:
    • Envases para: detergentes, lejía, aceites automotor, champú, lácteos;
    • Bolsas para supermercados;
    • Bazar y menaje;
    • Cajones para pescados, gaseosas, cervezas;
    • Envases para pintura, helados, aceites;
    • Tambores;
    • Tuberías para gas, telefonía, agua potable, minería, láminas de drenaje y uso sanitario;
    • Bolsas tejidas;
    • Guías de cadena, piezas mecánicas.
    • También se usa para recubrir lagunas, canales, fosas de neutralización, contra tanques, tanques de agua, plantas de tratamiento de aguas, lagos artificiales, canalones de lámina, etc..
    • Explora Dome.

Historia

El polietileno fue sintetizado por primera vez por el químico alemán Hans von Pechmann quien por accidente lo preparó en 1898 mientras se calentaba en la estufa diazometano. Cuando sus compañeros Eugen Bamberger y Friedrich Tschirner caracterizaron la sustancia grasosa y blanca que el creó, descubrieron largas cadenas compuestas por -CH2- y lo llamaron polimetileno.

El 27 de marzo de 1933 fue sintetizado como lo conocemos hoy en día, por Reginald Gibson y Eric Fawcett en Inglaterra, quienes trabajaban para los Laboratorios ICI. Esto fue logrado aplicando una presión de aproximadamente 1400 bar y una temperatura de 170 °C, donde en una Autoclave fue obtenido el material de alta viscosidad y color blanquecino que hoy en día se conoce.

La presión requerida para lograr la polimerización del etileno era demasiado alta, por ello es que la investigación sobre catalizadores realizada por el Alemán Karl Ziegler y el italiano Giulio Natta, que dio origen a los catalizadores Ziegler-Natta valió el reconocimiento del más famoso premio a la ciencia a nivel mundial, el premio Nobel en 1963 por su aporte científico a la química. Con estos catalizadores se logra la polimerización a presión normal.

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