MORFOLOGIA DE LOS POLIMEROS.
El termino morfología proviene del griego – morph ( forma) y logía ( tratado, estudio, ciencia); asi el todo significa estudio de las formas. En efecto, se habla de la morfología en plantas, seres vivos, etc. En la química de los polímeros la morfología se refiere a la forma molecular en estado sólido de las cadenas poliméricas y a su comportamiento en estados de agregación molecular.
Estructura de los polímeros
Para abordar este estudio se hace referencia a la estructura química y estructura física.
· La estructura química hace referencia a la construcción de la molécula original, en el cual se estudia el efecto de la naturaleza de los átomos que constituyen en la cadena principal y los sustituyentes de la mismas, las uniones entre los monómeros, el peso molecular y su distribución; así como, el efecto de las ramificaciones o entrecruzamientos en la cadena principal. De igual manera las diferentes configuraciones que pueden adoptar los sustituyentes de la cadena principal condicionan las propiedades de los polímeros y son parte de su estructura química.
· La estructura física al ordenamiento de unas moléculas respeto a otras. Hace referencia a la orientación y cristalinidad, que dependen en gran medida de la estructura química.
Estructura Química
a. Estructura molecular
Las técnicas modernas de síntesis de polímeros permiten un gran control sobre varias posibilidades estructurales.
Algunos polímeros no pertenecen a un solo grupo, por ejemplo un polímero predominantemente lineal puede tener algún número limitado de ramas y de entrecruzamientos o de reticulación bidimensional.
a. Tipo de átomo en la cadena principal y sustituyentes
En los polímeros la unión de monómeros se realiza siempre mediante enlaces covalente. Por lo tanto, sus orbitales se dispondrán formando un tetraedro en torno al átomo de carbono y el ángulo de enlace de dos carbonos consecutivos será de aprox. de 109º.
La fuerza de cohesión entre cadenas diferentes puede ser de naturaleza diferente y condicionada por las características de los átomos y de los sustituyentes de la cadena principal.
La polaridad y el volumen de estos átomos afectara a la fuerza de cohesión entre cadenas que afectaran de forma significativa la flexibilidad del material, temperatura de transición vítrea, temperatura de fusión y capacidad de cristalización entre otros.
A continuación se ilustra los diferentes polímeros referido a la fuerza de cohesión aplicada, en cada uno:
| Polietileno (PE) | Polivinilo de cloruro (PVC) | Poli(óxido de metileno) o acetal POM |
| Molécula no polar | Molécula polar | Moléculas altamente polares |
| Fuerzas intermoleculares débiles de tipo London (dipolo inducido – dipolo inducido) | Fuerzas intermoleculares (dipolo - dipolo) | Puente de hidrógeno |
| Material blanco y temperatura de fusión es relativamente baja | Material rígido. |
A medida que aumenta la fuerza de cohesión entre las cadenas, tanto más rígido resultara el polímero y tanto mayor será la temperatura de fusión en el caso de los polímeros cristalinos o la temperatura de reblandecimiento en el caso de polímeros no cristalinos. Por ejemplo en el caso de las poliamidas las fuerzas de cohesión entre las moléculas son el resultado de una combinación de enlaces por puente de hidrogeno, fuerzas dipolo – dipolo y fuerzas de tipo London, lo que le confiere una elevada temperatura de fusión al polímero.
La introducción en la cadena principal de grupos aromáticos (grupos voluminosos y fácilmente polarizables) aumenta la rigidez como es el caso del Polietilentereftalato (PET), así como la introducción de grupos voluminosos como el caso del polipropileno (PP) y poliestireno (PS).
Aunque la mayoría de los copolímeros están aleatoriamente dispuestos se han identificado cuatro tipos distintos de copolímeros:
Configuraciones moleculares.
Descripción de la influencia de la temperatura sobre el polímero
Esto conlleva a que los materiales plásticos cristalinos presenten una temperatura a la cual las moléculas de la zona amorfa adquieren movilidad, denominada temperatura de transición vítrea, y otra temperatura en la que las moléculas acomodadas en cristales empiezan a tener movilidad, temperatura de fusión, que es mayor que la de transición vítrea. Obviamente, los polímeros amorfos sólo presentan temperatura de transición vítrea.
La transición vítrea es una cierta temperatura (distinta para cada polímero) llamada temperatura de transición vítrea, o Tg. Cuando el polímero es enfriado por debajo de esta temperatura, se vuelve rígido y quebradizo, igual que el vidrio. Algunos polímeros son empleados a temperaturas por encima de sus temperaturas de transición vítrea y otros por debajo. Los plásticos duros como el poliestireno y el poli(metil metacrilato), son usados por debajo de sus temperaturas de transición vítrea; es decir, en su estado vítreo. Sus Tg están muy por encima de la temperatura ambiente, ambas alrededor de los 100 ºC. Los cauchos elastómeros como el poliisopreno y el poliisobutileno, son usados por encima de sus Tg, es decir, en su estado caucho, donde son blandos y flexibles.
De acuerdo a la figura nº 1.8 ( siguiente) se observa que a temperaturas altas, los polímeros se vuelven líquidos muy viscosos en el que puede pasar rápidamente de una conformación a otra y al enfriarlo, se vuelve cada vez más elástico hasta que llega a la temperatura de transición vítrea, Tg, se convierte en un sólido duro, rígido y frágil. Debido a que disminuye la temperatura, el polímero se contrae porque las cadenas se mueven menos y se atraen más. Dado que va disminuyendo el volumen libre, es decir, los espacios entre las moléculas, los segmentos de las cadenas tienen cada vez menos lugar para girar, hasta que al llegar a Tg, dejan de hacerlo, el material se pone rígido y en esas condiciones se vuelve vítreo, es decir frágil, porque como sus cadenas aunque todavía vibran ya no pueden girar para cambiar su posición, y no tienen manera de amortiguar los impactos. A esta restricción del movimiento molecular también contribuye por supuesto, la falta de suficiente energía debida a las bajas temperaturas.
El estado vítreo lo alcanzan diferentes polímeros a diferentes temperaturas. Los que sean más flexibles, con menos grupos voluminosos en sus cadenas, podrán girar o permanecer flexibles a temperaturas menores que los otros. Por ejemplo, los silicones, el polietileno y el hule natural tienen temperaturas de transición vítrea de -123, -120 y -73 °C respectivamente. En cambio, polímeros con grupos grandes o grupos muy polares o polarizables, tienen de por sí tan baja movilidad que son vítreos a temperatura ambiente y para reblandecerlos se requiere de altas temperaturas.
La transición vítrea a diferencia del fundido, siendo esta una transición que se manifiesta en los polímeros cristalinos. Ocurre cuando las cadenas poliméricas abandonan sus estructuras cristalinas y se transforman en un líquido desordenado. La transición vítrea es una transición que se manifiesta en los polímeros amorfos; es decir, polímeros cuyas cadenas no están dispuestas según un ordenamiento cristalino, sino que están esparcidas en cualquier ordenamiento, aún en estado sólido.
Pero incluso los polímeros cristalinos tienen alguna porción amorfa. Esta porción generalmente constituye el 40-70% de la muestra polimérica. Esto explica por qué una misma muestra de un polímero puede tener tanto una temperatura de transición vítrea como una temperatura de fusión. Pero lo importante es saber que la porción amorfa sólo experimentará la transición vítrea, y la porción cristalina sólo la fusión.
Este cambio de movilidad con la temperatura ocurre porque el fenómeno que llamamos "calor" es en realidad un tipo de energía cinética, o sea, la energía de los objetos en movimiento. En otras palabras, es un efecto del movimiento caótico de las moléculas. Las cosas están "calientes" cuando sus moléculas tienen una gran cantidad de energía cinética y se mueven con facilidad. Las cosas están "frías" cuando sus moléculas no tienen energía cinética y se mueven lentamente o no se mueven.
Según se desprende, la flexibilidad o rigidez de un polímero a una dada temperatura están determinadas por lo que llamamos la movilidad de cadena, es decir, cuán eficientemente las cadenas del polímero se deslizan entre sí. Cuanto más puedan moverse, más flexible será el polímero.
El movimiento que permite que un polímero sea flexible, no es generalmente el traslacional, sino uno conocido como movimiento segmental de rango largo. Si bien la totalidad de la cadena polimérica puede parecer no desplazarse hacia ninguna dirección, los segmentos de dicha cadena pueden en cambio, serpentear, balancearse y rotar como un tirabuzón gigante. Así, los polímeros pueden imaginarse como una multitud en una pista de baile. Aunque cada individuo parece estar en el mismo lugar, muchos brazos, piernas y cualquier cosa, están cambiando continuamente de posición.
Un dado polímero a menudo tendrá dominios tanto cristalinos como amorfos, de modo que la muestra exhibirá un punto de fusión y una Tg. Pero las cadenas que funden no son las mismas cadenas que experimentan transición vítrea.
Otra gran diferencia entre fusión y transición vítrea, se da cuando se calienta un polímero cristalino a velocidad constante, la temperatura aumentará a velocidad constante. La cantidad de calor requerida para incrementar un grado Celsius la temperatura de un gramo de polímero, se denomina capacidad calorífica.
Pero cuando se calienta un polímero amorfo hasta su Tg, sucede algo diferente. Primero se calienta y la temperatura se eleva a una velocidad determinada por la capacidad calorífica del polímero, exactamente como vimos hasta ahora. Pero cuando se alcanza la Tg ocurre algo divertido. La temperatura sigue aumentando, no se detiene. No hay calor latente de transición vítrea. La temperatura se sigue incrementando.
Una vez que el polímero fundió, la temperatura comienza a ascender de nuevo, pero ahora lo hace a una velocidad más lenta. El polímero fundido tiene mayor capacidad calorífica que el polímero cristalino en estado sólido, de modo que puede absorber más calor con incrementos de temperatura más pequeños.
Cuando un polímero cristalino funde, ocurren dos cosas: absorbe una cierta cantidad de calor, el calor latente de fusión, y experimenta un cambio en su capacidad calorífica. Cualquier cambio debido al calor, ya sea fusión o congelamiento, ebullición o condensación, que involucre un cambio en la capacidad calorífica y un calor latente, se denomina transición de primer orden.
Pero por encima de la Tg ya no lo hace a la misma velocidad que por debajo. El polímero experimenta un incremento en su capacidad calorífica luego de alcanzar la transición vítrea. Puesto que la transición vítrea involucra un cambio en la capacidad calorífica pero no un calor latente, esta transición se denomina transición de segundo orden.
Existen varios factores que afectan la movilidad de una cadena polimérica. ¡Veamos cada uno de ellos!
Ø Flexibilidad de la Cadena Principal
Este es el factor más importante para tener en cuenta. Cuanto más flexible sea la cadena principal, mayor será el movimiento del polímero y más baja será su Tg. Se destacan algunos ejemplos. El más notable es el de las siliconas. Prestemos atención a una llamada polidimetilsiloxano.
Esta cadena principal es tan flexible, que el polidimetilsiloxano tiene una Tg de -127 ºC, por ello es un líquido a temperatura ambiente y hasta se usa para espesar shampoos y acondicionadores de cabello.
La poli(fenilen sulfona) contiene una cadena principal es extremadamente rígida. Por lo cual, este polímero no tiene Tg, aun sometiéndolo a calentarlo por encima de los 500 ºC y aún permanecerá en su estado vítreo. Es más, puede llegar a descomponerse ante tanto calor, pero no experimentará transición vítrea. Para hacer que el polímero sea procesable, debemos agregar algunos grupos flexibles a la cadena principal.
Ø Grupos Pendientes Parte I: Anclas y Anzuelos
Los grupos pendientes ejercen un gran efecto en la movilidad de la cadena. Incluso un grupo pequeño puede actuar como un anzuelo que atrapa cualquier molécula cercana cuando la cadena polimérica intenta moverse como un tirabuzón. Los grupos pendientes también pueden atraparse entre sí cuando las cadenas tratan de deslizarse una sobre otra. Uno de los mejores grupos pendientes para elevar la Tg es el voluminoso grupo adamantilo, derivado de un compuesto llamado adamantano.
Un grupo tan voluminoso como éste, hace algo más que comportarse como un anzuelo que atrapa moléculas vecinas e impide que el polímero se mueva. Es nada menos que un ancla de barco. No sólo atrapará moléculas cercanas, sino que además, su considerable masa es como una gran carga para el movimiento de su cadena polimérica, lo que hace que ésta se mueva mucho más lentamente. Para ver cuánto afecta ésto la Tg, vea dos poli(éter cetonas), una con un grupo adamantano pendiente y otra no.
La Tg del polímero de arriba es aceptable con sus 119 ºC, pero el grupo adamantilo la eleva más aún, a 225 ºC.
Ø Grupos Pendientes Parte II: Espacio Suficiente
Pero los grupos voluminosos también pueden disminuir la Tg. Debido a su presencia, existe un límite para el empaquetamiento de las cadenas poliméricas. Cuanto más alejadas se encuentren unas de otras, se podrán mover con mayor facilidad. Esto disminuye la Tg, del mismo modo que un plastificante. La manera elegante de decir que existe más espacio disponible entre las cadenas poliméricas, significa decir que hay más volumen libre en el polímero. Por lo general, cuando más volumen libre exista, menor será la Tg.
Puede observarse una gran disminución cada vez que alargamos esa cadena alquílica pendiente en un carbono. Empezamos con 120 o para el poli(metil metacrilato), pero cuando llegamos al poli(butil metacrilato) la Tg ha bajado a apenas 20 oC, casi a temperatura ambiente.
Es una técnica que se emplea para estudiar qué ocurre cuando un polímero es calentado. Se emplea para analizar lo que llamamos las transiciones térmicas de un polímero. Teniendo en cuenta que las transiciones térmicas están referidos a cambios que tienen lugar en un polímero cuando usted lo calienta. La fusión de un polímero cristalino es un ejemplo. La transición vítrea es también una transición térmica.
Tenemos dos platillos. En uno de ellos, el de la muestra, colocamos la muestra polimérica. El otro es el platillo de referencia. Lo dejamos vacío. Cada platillo se apoya sobre la parte superior de un calefactor. Luego le ordenamos a la inteligente computadora que ponga en funcionamiento los calefactores. De modo que la computadora enciende los calefactores y les dice que calienten los platillos a una velocidad específica, generalmente a 10 oC por minuto. La computadora se asegura totalmente de que la velocidad de calentamiento sea exactamente la misma a lo largo de todo el experimento.
Es realmente muy simple. Tenemos dos platillos. En uno de ellos, el de la muestra, colocamos la muestra polimérica. El otro es el platillo de referencia. Lo dejamos vacío. Cada platillo se apoya sobre la parte superior de un calefactor. Luego le ordenamos a la inteligente computadora que ponga en funcionamiento los calefactores. De modo que la computadora enciende los calefactores y les dice que calienten los platillos a una velocidad específica, generalmente a 10 oC por minuto. La computadora se asegura totalmente de que la velocidad de calentamiento sea exactamente la misma a lo largo de todo el experimento.
Pero lo que es más importante, se asegura de que los dos platillos separados, con sus dos calefactores separados, se calienten a la misma velocidad.
¿Cómo? ¿Por qué deben calentarse a la misma velocidad? La razón es que los dos platillos son diferentes. Uno contiene un polímero y el otro no. La muestra polimérica implica que hay material extra en el platillo de la muestra. Y tener material extra significa que hará falta más calor para lograr que la temperatura del platillo de la muestra, aumente a la misma velocidad que la del platillo de referencia.
De modo que el calefactor situado debajo del platillo de la muestra, debe trabajar más intensamente que el calefactor que está debajo del platillo de referencia. Tiene que suministrar más calor. Lo que hacemos en una experiencia de DSC, es medir cuánto calor adicional debe suministrarse.
Y lo hacemos del siguiente modo: Trazamos una curva a medida que la temperatura se incrementa. Sobre el eje x graficamos la temperatura. Sobre el eje y la diferencia de producción de calor entre los dos calefactores, a una dada temperatura.
Glosario.
Temperatura de Transición Vitrea. Tg, es una temperatura o un intervalo de temperatura por debajo del cual el polimero se comporta de forma amorfa, rigido. y por encima del cual el polimero se comporta flexible o gomoso.
Temperatura de Fusión. Tm, es una temperatura o un intervalo de temperatura en el cual el polimero pasa de un estado sólido a un estado líquido viscoso.( los amorfos no poseen esta temperatura).
Cuestionario.
1.- ¿ Qué tipos de Fuerzas Intermoleculares interactuan en el polietileno PE y en el Policloruro de Vinilo PVC, y cómo eso influye en el comportamiento físico del material?
2.- ¿ Cómo influyen las Ramificaciones y el Entrecruzamiento Molecular en el comportamiento térmico de un polimero?
3.- ¿ Cuales son las Estructuras Fisicas presente en los polimeros, y explique que diferencias existen entre ellas, brevemente ?
4.-¿Cómo influye la temperatura en los polimeros segun sea su estructura fisica?
5.- ¿ Cuales son los factoresd que afectan la movilidad molecular de un polimero, y cual es su impacto en la Tg?.
6.- ¿ Para que se utiliza un DSC?
ACTIVIDAD REALIZADA EN COLABORACION CON LA LICDA. LUZ MARIA SALAZAR., GRACIAS PROFESORA.
REALIZA UN COMENTARIO RELACIONADO CON LA LECTURA Y CONTESTA LAS PREGUNTAS FORMULADAS EN EL CUESTIONARIO DE FORMA BREVE.
Buenas noches, con el mensaje confirmo la asistencia a las actividades virtuales de esta semana y aprovecho para responder el cuestionario planteado.
ResponderEliminarEl tema expuesto hace referencia a la morfología de los polímeros y a la influencia que generan algunos factores sobre el comportamiento y las propiedades de estos, considerando la temperatura como la más importante por los efectos que genera en las estructuras.
1.- ¿Qué tipos de Fuerzas Intermoleculares interactúan en el polietileno PE y en el Policloruro de Vinilo PVC, y cómo eso influye en el comportamiento físico del material?
El Polietileno (PE) se caracteriza por ser una molécula no polar, que presenta dentro de su estructura, fuerzas intermoleculares débiles de tipo London (dipolo inducido–dipolo inducido), las cuales son el resultado de la atracción entre los extremos positivo y negativo de dipolos inducidos en moléculas adyacentes; la interacción entre estos enlaces es lo que permite que el material posea una temperatura de fusión relativamente baja, puesto que la fuerza que mantiene unida a las moléculas es tal que, con un suministro pequeño de calor, el material tiende a fundirse, es decir, vence la fuerza intermolecular que las une.
Por su parte, el policloruro de vinilo (PVC), es una molécula polar que presenta fuerzas intermoleculares de tipo dipolo–dipolo, considerada ésta como una interacción no covalente entre dos moléculas polares o dos grupos polares de la misma molécula, tomando en cuenta su tamaño. Esta fuerza de atracción entre dos dipolos es tanto más intensa cuanto mayor es la polarización de dichas moléculas o cuanto mayor sea la diferencia de electronegatividad entre los átomos enlazados. El material formado es rígido y esta característica la aportan las fuerzas que interactúan entre las moléculas que lo componen.
2.- ¿Cómo influyen las Ramificaciones y el Entrecruzamiento Molecular en el comportamiento térmico de un polímero?
La presencia de ramificaciones y/o entrecruzamientos en las moléculas generan gran influencia en el comportamiento térmico de los polímeros, debido a que incrementan la energía requerida para llevar a cabo la rotación de la cadena, y con ello, se evidencia que el requerimiento energético para lograr un cambio en la estructura del material aumenta significativamente, variando sus temperaturas de fusión y de transición vítrea, principalmente.
Las ramificaciones proporcionan volumen libre y aumentan la separación de las cadenas, de allí se da la densidad del polímero, así como los polímeros lineales y ramificados no se funden y son solubles en ciertos disolventes. La combinación de unas cadenas con otras vecinas a través de cadenas de otras cadenas de igual o diferente naturaleza para obtener una red tridimensional y el polímero se hace insoluble y no funde.
3.- ¿Cuáles son las Estructuras Físicas presentes en los polímeros, y explique qué diferencias existen entre ellas, brevemente?
Cristalino: hace referencia a que las moléculas se encuentran dispuestas según un ordenamiento regular, es decir, permanecen alineadas correctamente. Existe empaquetamiento molecular o agrupación regular muy estrecha. (Forman lamelas).
Amorfo: las moléculas del polímero no presentan ningún tipo de orden molecular, es decir, no describen ningún tipo de empaquetamiento. (Forman centriolos).
Semicristalino: consiste en la unión de las dos estructuras anteriormente mencionadas. Presentan intervalos o rangos de temperaturas de fusión.
4.-¿Cómo influye la temperatura en los polímeros según sea su estructura física?
ResponderEliminarLa temperatura genera diversos efectos sobre los polímeros, entre los que se encuentran el hecho de que, a temperaturas altas, los polímeros se vuelven líquidos muy viscosos en el que puede pasar rápidamente de una conformación a otra y al enfriarlo, se vuelve cada vez más elástico hasta que llega a la temperatura de transición vítrea, Tg, se convierte en un sólido duro, rígido y frágil.
Cuando el polímero es enfriado por debajo de esta temperatura, se vuelve rígido y quebradizo, igual que el vidrio. La porción amorfa sólo experimentará la transición vítrea, y la porción cristalina sólo la fusión.
5.- ¿Cuales son los factores que afectan la movilidad molecular de un polímero, y cuál es su impacto en la Tg?.
Flexibilidad de la Cadena Principal: cuanto más flexible sea la cadena principal, mayor será el movimiento del polímero y más baja será su Tg.
Grupos Pendientes Parte I: Anclas y Anzuelos: Los grupos pendientes ejercen gran efecto en la movilidad de la cadena, actuando como un anzuelo que atrapa cualquier molécula cercana cuando la cadena polimérica intenta moverse, o atrapando cadenas entre sí, cuando estas tratan de deslizarse una sobre otra.
Grupos Pendientes Parte II: Espacio Suficiente: cuanto más alejadas se encuentren unas de otras, las cadenas poliméricas se podrán mover con mayor facilidad. Esto disminuye la Tg, del mismo modo que un plastificante. (Cuando más volumen libre exista, menor será la Tg).
6.- ¿Para qué se utiliza un DSC?
La calorimetría diferencial de barrido se utiliza para estudiar lo que ocurre cuando un polímero es calentado y analizar lo que se conoce como transiciones térmicas, las cuales se basan en los cambios que experimentan los polímeros una vez que son sometidos a procesos de calentamiento.
MARICRUZ E. RODRÍGUEZ F
C.I: 19.365.714
SECCIÓN: I-002D
ING. PETROQUÍMICA
LEYZER HERNANDEZ
ResponderEliminarCI: 18645612
SECCION: 004-D ING. PQ.
Buen día prof, la lectura es muy interesante, explica la forma estructural de los polímeros y sus características de acuerdo a su tipo, cristalino, semi- cristalino y/o amorfo, la cual tiene diversas aplicabilidades, además el comportamiento que presenta cada material polimerico al ser expuesto a un cambio de temperatura, de acuerdo a su Tg o Tm.
1.- ¿Qué tipos de Fuerzas Intermoleculares interactúan en el polietileno PE y en el Policloruro de Vinilo PVC, y cómo eso influye en el comportamiento físico del material?
El polietileno PE presenta una fuerza intermolecular débil de tipo London (dipolo inducido – dipolo inducido), debido a que es una molécula no polar, y por lo tanto, le confiere al material una temperatura de fusión relativamente alta y un aspecto de color blanco. En comparación al Policloruro de vinilo PVC, es una molécula polar, con una fuerza intermolecular de tipo (dipolo – dipolo), la cual le da al material un comportamiento rígido. Esto se debe a que a medida que aumenta la fuerza de cohesión entre las cadenas, el material se hace más rígido.
2.- ¿Cómo influyen las Ramificaciones y el Entrecruzamiento Molecular en el comportamiento térmico de un polímero?
Cada polímero se clasifica en función de sus estructura molecular, donde se involucra el modo de ramificación y entrecruzamiento que este presente, debido a esto, el comportamiento térmico dependerá en gran medida del orden en que se dispongan las moléculas, teniendo mas movilidad en aquellos polímeros que sean lineales, por su facilidad de desplazamiento, y por ende, mas opuesta a la movilidad o fluidez, en aquellas que presenten cadenas ramificadas o entrecruzadas.
3.- ¿Cuales son las Estructuras Físicas presente en los polímeros? y explique brevemente las diferencias existen entre ellas.
La estructura física se refiere al ordenamiento de unas moléculas respeto a otras. Hace referencia a la orientación y cristalinidad, que dependen en gran medida de la estructura química.
• Polímeros lineales: las cuales forman cadenas sencillas que no se cruzan entre si.
• Polímeros ramificados: donde la cadena principal contiene ramificaciones que conllevan a otras cadenas en forma paralela.
• Polímeros entrecruzados: disponen una serie de interconexiones entre cadenas adyacentes, unidas por enlaces covalentes.
CONTINUACION:
ResponderEliminar4.- ¿Cómo influye la temperatura en los polímeros según sea su estructura física?
La temperatura varia las condiciones físicas de los polímeros, en dependencia de su estructura molecular o morfología. Sabiendo esto, cada material hecho de polímero presenta una estructura física, que se refieren al ordenamiento de sus moléculas con respecto a otras, y de acuerdo a su grado de cristalinidad, estos poseen una temperatura determinada en la cual las moléculas de las zonas amorfas adquieren modificaciones, este intervalo de temperatura se denomina “temperatura de transición vítrea (Tg)” y/o “temperatura de fusión (Tm)”, cabe destacar que los polímeros amorfos solo presentan Tg.
Cuando el polímero es enfriado por debajo por debajo de su Tg, se vuelve mas rígido y quebradizo. También es importante destacar que cuando un polímero cristalino funde, ocurren dos cosas: absorbe una cierta cantidad de calor, el calor la Cuando un polímero cristalino funde, ocurren dos cosas: absorbe una cierta cantidad de calor, el calor latente de fusión, y experimenta un cambio en su capacidad calorífica. Cualquier cambio debido al calor, ya sea fusión o congelamiento, ebullición o condensación,
5.- ¿Cuales son los factores que afectan la movilidad molecular de un polímero, y cual es su impacto en la Tg?.
Los factores que afectan la movilidad molecular de un polímero son:
• Flexibilidad de la cadena principal: el movimiento del polímero va en función de la flexibilidad que presente la cadena principal, de esta manera, cuanto mas flexible sea la cadena principal, mayor será el movimiento del polímero y mas baja será su Tg.
• Grupos pendientes parte I: Anclas y Anzuelos:
El hecho de que un grupo pendiente se encuentre con otra molécula cercana, afecta la movilidad de la cadena, debido a que este actúa en forma de anzuelo, atrapando a moléculas vecinas e impidiendo que el polímero se mueva. Además le proporciona gran masa a la cadena polimérica haciendo que esta se mueva mas lentamente, en cuanto a la Tg, será proporcional al nivel de crecimiento de la cadena, aumentando o disminuyendo su tg considerablemente.
• Grupos pendientes parte II: Espacio suficiente.
Existe gran significación de movilidad en los casos de espacios disponibles en una cadena polimérica, de modo que los empaquetamientos que se forman entre las cadenas dejan un espacio y cuanto mas alejado estos se encuentren uno del otro, se podrán mover con mayor facilidad, y esto disminuye la Tg, en otras palabras, cuando mas volumen libre exista, menor será la Tg del polímero.
6.- ¿Para que se utiliza un DSC?
El DSC se emplea para analizar el comportamiento de los polímeros cuando son sometidos a una variación térmica, conocidas como transiciones térmicas o también, transición vítrea, cuando se trata de un polímero cristalino.
Harlyn Hereira
ResponderEliminarCI. 18 782 899
Seccion I-004-D
Buenos tardes profesor la lectura es muy interesante ya que se trata sobre la morfología de los polimeros y sus diferentes estructuras fisicas, quimicas y molecular, tambien de la forma estructural de los polímeros y sus características de acuerdo a su tipo, cristalino, semi- cristalino y/o amorfo.
1.- ¿Qué tipos de Fuerzas Intermoleculares interactúan en el polietileno PE y en el Policloruro de Vinilo PVC, y cómo eso influye en el comportamiento físico del material?
El Polietileno PE se caracteriza por ser una molécula no polar, que presenta dentro de su estructura, fuerzas intermoleculares débiles de tipo London (dipolo inducido–dipolo inducido) y el Policloruro de vinilo PVC, es una molécula polar, con una fuerza intermolecular de tipo (dipolo – dipolo), la cual le da al material un comportamiento rígido.
2.- ¿Cómo influyen las Ramificaciones y el Entrecruzamiento Molecular en el comportamiento térmico de un polímero?
Cada polímero se clasifica en función de sus estructura molecular, donde se involucra el modo de ramificación y entrecruzamiento que este presente, debido a esto, el comportamiento térmico dependerá en gran medida del orden en que se dispongan las moléculas, teniendo mas movilidad en aquellos polímeros que sean lineales.
3.- ¿Cuales son las Estructuras Físicas presente en los polímeros? y explique brevemente las diferencias existen entre ellas.
La estructura física se refiere al ordenamiento de unas moléculas respeto a otras. • Polímeros lineales: las cuales forman cadenas sencillas que no se cruzan entre si.
• Polímeros ramificados: donde la cadena principal contiene ramificaciones que conllevan a otras cadenas en forma paralela.
• Polímeros entrecruzados: disponen una serie de interconexiones entre cadenas adyacentes, unidas por enlaces covalentes.
4.- ¿Cómo influye la temperatura en los polímeros según sea su estructura física?
La temperatura varia las condiciones físicas de los polímeros, en dependencia de su estructura molecular o morfología. Sabiendo esto, cada material hecho de polímero presenta una estructura física, que se refieren al ordenamiento de sus moléculas con respecto a otras, y de acuerdo a su grado de cristalinidad, estos poseen una temperatura determinada en la cual las moléculas de las zonas amorfas adquieren modificaciones, este intervalo de temperatura se denomina “temperatura de transición vítrea (Tg)” y/o “temperatura de fusión )
5.- ¿Cuales son los factores que afectan la movilidad molecular de un polímero, y cual es su impacto en la Tg?.
• Flexibilidad de la cadena principal: el movimiento del polímero va en función de la flexibilidad que presente la cadena principal, de esta manera, cuanto mas flexible sea la cadena principal, mayor será el movimiento del polímero y mas baja será su Tg.
• Grupos pendientes parte I: Anclas y Anzuelos:
El hecho de que un grupo pendiente se encuentre con otra molécula cercana, afecta la movilidad de la cadena, debido a que este actúa en forma de anzuelo, atrapando a moléculas vecinas e impidiendo que el polímero se mueva.
6.- ¿Para que se utiliza un DSC?
El DSC se emplea para analizar el comportamiento de los polímeros cuando son sometidos a una variación térmica, conocidas como transiciones térmicas o también, transición vítrea, cuando se trata de un polímero cristalino.
Alba Coronel I004-D
ResponderEliminarHola profesor buenas tardes aqui le dejo las preguntas del cuestionario. gracias por el material dejado que trata Sobre la morfologia que puede tener los polimeros y el cambio de temperatura que tiene cada uno de ellos, ya sea la Tg o temperatura de fusion.
1.- ¿Qué tipos de Fuerzas Intermoleculares interactúan en el polietileno PE y en el Policloruro de Vinilo PVC, y cómo eso influye en el comportamiento físico del material?
El polietileno presenta una fuerza intermolecular débil de tipo London (dipolo inducido – dipolo inducido), porque es una molécula no polar, y por consiguientemente tiene el material una temperatura de fusión respectivamente alta y un aspecto de color blanco. El Policloruro de vinilo PVC, es una molécula polar, con una fuerza intermolecular de tipo (dipolo – dipolo), la cual le da al material un comportamiento rígido. Es porque a que a medida que aumenta la fuerza de cohesión entre las cadenas, el material se hace más rígido.
2.- ¿Cómo influyen las Ramificaciones y el Entrecruzamiento Molecular en el comportamiento térmico de un polímero?
Las ramificaciones y entrecruzamientos molecular generan gran influencia en el comportamiento térmico de los polímeros, debido al aumento de la energía que se requiere para poder realizar la rotación de cadenas, y con ello, y así lograr un cambio en la estructura del material, variando su transición vítrea y la temperaturas de fusión. Las ramificaciones proporcionan volumen libre y aumentan la separación de las cadenas, de allí se da la densidad del polímero.
3.- ¿Cuáles son las Estructuras Físicas presentes en los polímeros, y explique qué diferencias existen entre ellas, brevemente?
En los cristalinos las moléculas se encuentran dispuestas según un ordenamiento regular, es decir, permanecen alineadas correctamente. Existe empaquetamiento molecular o agrupación regular muy estrecha. (Forman lamelas). En los
Amorfos las moléculas del polímero no presentan ningún tipo de orden molecular, es decir, no describen ningún tipo de empaquetamiento. (Forman centriolos). En los Semicristalino la unión de las dos estructuras presentan intervalos o rangos de temperaturas de fusión.
4.-¿Cómo influye la temperatura en los polímeros según sea su estructura física?
La temperatura genera efectos sobre los polímeros, en los que se hallan las temperaturas altas, los polímeros se vuelven líquidos muy viscosos por donde pueden pasar velozmente de una conformación a otra . al enfriarlo estos se vuelve más elástico hasta que se llega a la temperatura de transición vítrea, Tg, y se convierte en un sólido duro, rígido y frágil.
Cuando el polímero es enfriado por debajo de esta temperatura, se vuelve quebradizo y rigido igual que el vidrio. La porción amorfa únicamente experimentará la transición vítrea, y la porción cristalina sólo la fusión.
Alba Coronel I-004-D
ResponderEliminarContinuacion del Cuestionario;
5.- ¿Cuales son los factores que afectan la movilidad molecular de un polímero, y cuál es su impacto en la Tg?.
Flexibilidad de la Cadena Principal: cuanto más flexible sea la cadena principal, mayor será el movimiento del polímero y más baja será su Tg. Esta cadena principal es tan flexible, que el polidimetilsiloxano tiene una Tg de -127 ºC, por ello es un líquido a temperatura ambiente y hasta se usa para espesar shampoos y acondicionadores de cabello.
Grupos Pendientes Parte I: Anclas y Anzuelos: Los grupos pendientes ejercen gran efecto en la movilidad de la cadena, actuando como un anzuelo que atrapa cualquier molécula cercana cuando la cadena polimérica intenta moverse, o atrapando cadenas entre sí, cuando estas tratan de deslizarse una sobre otra.
Grupos Pendientes Parte II: Espacio Suficiente: cuanto más alejadas se encuentren unas de otras, las cadenas poliméricas se podrán mover con mayor facilidad. Esto disminuye la Tg, del mismo modo que un plastificante. (Cuando más volumen libre exista, menor será la Tg).
6.- ¿Para qué se utiliza un DSC?
La calorimetría diferencial de barrido por sus siglas en ingles que es (DSC ): este se utiliza para estudiar lo que ocurre cuando un polímero es calentado. Se emplea para analizar lo que llamamos las transiciones térmicas de un polímero. Teniendo en cuenta que las transiciones térmicas están referidos a cambios que tienen lugar en un polímero cuando usted lo calienta. La fusión de un polímero cristalino es un ejemplo. La transición vítrea es también una transición térmica.
Roselis Vasquez
ResponderEliminarCI. 18 854 244
Seccion I-004-D
Buenos tardes profesor esta lectura es de gran importancia ya que se trata sobre la morfología de los polimeros y sus diferentes estructuras físicas, químicas y molecular, y de la forma estructural de los polímeros.
1.- ¿Qué tipos de Fuerzas Intermoleculares interactúan en el polietileno PE y en el Policloruro de Vinilo PVC, y cómo eso influye en el comportamiento físico del material?
El Policloruro de vinilo PVC, es una molécula polar, con una fuerza intermolecular de tipo (dipolo – dipolo), la cual le da al material un comportamiento rígido y el Polietileno PE se caracteriza por ser una molécula no polar, que presenta dentro de su estructura, fuerzas intermoleculares débiles de tipo London (dipolo inducido–dipolo inducido).
2.- ¿Cómo influyen las Ramificaciones y el Entrecruzamiento Molecular en el comportamiento térmico de un polímero?
los polímero se clasifica en función de sus estructura molecular, donde se involucra el modo de ramificación y entrecruzamiento que este presente, debido a esto, el comportamiento térmico dependerá en gran medida del orden en que se dispongan las moléculas, teniendo mas movilidad en aquellos polímeros que sean lineales.
3.- ¿Cuales son las Estructuras Físicas presente en los polímeros? y explique brevemente las diferencias existen entre ellas.
Se refiere al ordenamiento de unas moléculas respeto a otras. • Polímeros lineales: las cuales forman cadenas sencillas que no se cruzan entre si.
• Polímeros entrecruzados: disponen una serie de interconexiones entre cadenas adyacentes, unidas por enlaces covalentes.
• Polímeros ramificados: donde la cadena principal contiene ramificaciones que conllevan a otras cadenas en forma paralela.
4.- ¿Cómo influye la temperatura en los polímeros según sea su estructura física?
La temperatura varia las condiciones físicas de los polímeros dependiendo de su estructura molecular o morfología. Sabiendo esto, cada material hecho de polímero presenta una estructura física, que se refieren al ordenamiento de sus moléculas con respecto a otras.
5.- ¿Cuales son los factores que afectan la movilidad molecular de un polímero, y cual es su impacto en la Tg?.
• Grupos pendientes parte I: Anclas y Anzuelos:
El hecho de que un grupo pendiente se encuentre con otra molécula cercana, afecta la movilidad de la cadena, debido a que este actúa en forma de anzuelo, atrapando a moléculas vecinas e impidiendo que el polímero se mueva.
• Flexibilidad de la cadena principal: el movimiento del polímero va en función de la flexibilidad que presente la cadena principal, de esta manera, cuanto mas flexible sea la cadena principal, mayor será el movimiento del polímero y mas baja será su Tg.
6.- ¿Para que se utiliza un DSC?
Se emplea para analizar el comportamiento de los polímeros cuando son sometidos a una variación térmica, conocidas como transiciones térmicas o también, transición vítrea, cuando se trata de un polímero cristalino.
Isbelys Pérez
ResponderEliminarC.I-19.912.487
SECCION I-004-D
ING-PETROQUIMICA
Buenos días profesor la lectura se trata principalmente de la morfología de los polímeros y sus diferentes estructuras moleculares, físicas y químicas y además de sus características comportamiento y propiedades de de los mismos acuerdo a su tipo, cristalino, semi- cristalino y/o amorfo.
1.- ¿Qué tipos de Fuerzas Intermoleculares interactúan en el polietileno PE y en el Policloruro de Vinilo PVC, y cómo eso influye en el comportamiento físico del material?
El polietileno presenta una fuerza intermolecular débil de tipo London (dipolo inducido – dipolo inducido), ya que es una molécula no polar, y por lo tanto tiene el material una temperatura de fusión respectivamente alta y un aspecto de color blanco. De tal manera que con un suministro pequeño de calor, el material podría fundirse. En cuanto al Policloruro de vinilo PVC, es una molécula polar, con una fuerza intermolecular de tipo (dipolo – dipolo), la cual le da al material un comportamiento rígido por tal motivo que a medida que aumenta la fuerza de cohesión entre las cadenas, el material se hace más rígido.
2.- ¿Cómo influyen las Ramificaciones y el Entrecruzamiento Molecular en el comportamiento térmico de un polímero?
Las ramificaciones y los entrecruzamientos de las moléculas forman gran influencia en el comportamiento térmico de los polímeros, debido a que incrementan la energía requerida para llevar a cabo la rotación de la cadena, además se podría evidenciar el requerimiento energético para lograr un cambio en la estructura del material aumenta significativamente, variando la transición vítrea y temperatura de fusion. También Las ramificaciones facilitan volumen libre y aumentan la separación de las cadenas, de allí se da la densidad del polímero, así como también los polímeros lineales y ramificados.
3.- ¿Cuáles son las Estructuras Físicas presentes en los polímeros, y explique qué diferencias existen entre ellas, brevemente?
Las diferencias que existen entre ellas son las siguientes:
La estructura física se refiere al ordenamiento de unas moléculas respeto a otras. Hace referencia a la orientación y cristalinidad, que dependen en gran medida de la estructura química.
1. Cristalinos: En estos las moléculas se encuentran dispuestas según un ordenamiento regular, es decir, permanecen alineadas correctamente. Existe empaquetamiento molecular o agrupación regular muy estrecha. (Forman lamelas).
2. Amorfos: Las moléculas del polímero no presentan ningún tipo de orden molecular, es decir, no describen ningún tipo de empaquetamiento. (Forman centriolos).
3. Semicristalinos: La unión de las dos estructuras presentan intervalos o rangos de temperaturas de fusión.
4.¿Cómo influye la temperatura en los polímeros según sea su estructura física?
ResponderEliminarPrincipalmente la estructura física es el ordenamiento de moléculas respecto a otras, esta hace referencia a la orientación y cristalinidad de tal manera que depende de la estructura química Esto nos conlleva a que los materiales plásticos cristalinos presenten una temperatura a la cual las moléculas de la zona amorfa adquieren movilidad, la cual es denominada temperatura de transición vítrea, y otra temperatura en la que las moléculas acomodadas en cristales empiezan a tener movilidad, temperatura de fusión, que es mayor que la de transición vítrea. La temperatura influye en los polímeros ya que esta varia las condicione físicas de los polímeros, entre los que se encuentran el hecho de que, a temperaturas altas, los polímeros se vuelven líquidos muy viscosos en el que puede pasar rápidamente de una conformación a otra y al enfriarlo, se vuelve cada vez más elástico hasta que llega a la temperatura de transición vítrea, Tg, se convierte en un sólido duro, rígido y frágil.
5.- ¿Cuales son los factores que afectan la movilidad molecular de un polímero, y cuál es su impacto en la Tg?.
Flexibilidad de la Cadena Principal: cuanto más flexible sea la cadena principal, mayor será el movimiento del polímero y más baja será su Tg.
Grupos Pendientes Parte I: Anclas y Anzuelos: Los grupos pendientes ejercen gran efecto en la movilidad de la cadena, actuando como un anzuelo que atrapa cualquier molécula cercana cuando la cadena polimérica intenta moverse, o atrapando cadenas entre sí, cuando estas tratan de deslizarse una sobre otra.
Grupos Pendientes Parte II: Espacio Suficiente: cuanto más alejadas se encuentren unas de otras, las cadenas poliméricas se podrán mover con mayor facilidad. Esto disminuye la Tg, del mismo modo que un plastificante. (Cuando más volumen libre exista, menor será la Tg).
6- ¿Para qué se utiliza un DSC?
La calorimetría diferencial de barrido. ( En inglés DSC )
Esta es una técnica que se utiliza para estudiar qué ocurre cuando un polímero es calentado. Se emplea para analizar lo que llamamos las transiciones térmicas de un polímero. Teniendo en cuenta que las transiciones térmicas, se refieren a los cambios que tiene un polímero cuando lo calentamos.
1.- ¿Qué tipos de Fuerzas Intermoleculares interactúan en el polietileno PE y en el Policloruro de Vinilo PVC, y cómo eso influye en el comportamiento físico del material?
ResponderEliminarEl Policloruro de vinilo PVC, es una molécula polar, con una fuerza intermolecular de tipo (dipolo – dipolo), la cual le da al material un comportamiento rígido y el Polietileno PE se caracteriza por ser una molécula no polar, que presenta dentro de su estructura, fuerzas intermoleculares débiles de tipo London (dipolo inducido–dipolo inducido).
2.- ¿Cómo influyen las Ramificaciones y el Entrecruzamiento Molecular en el comportamiento térmico de un polímero?
los polímero se clasifica en función de sus estructura molecular, donde se involucra el modo de ramificación y entrecruzamiento que este presente, debido a esto, el comportamiento térmico dependerá en gran medida del orden en que se dispongan las moléculas, teniendo mas movilidad en aquellos polímeros que sean lineales.
3.- ¿Cuales son las Estructuras Físicas presente en los polímeros? y explique brevemente las diferencias existen entre ellas.
Se refiere al ordenamiento de unas moléculas respeto a otras. • Polímeros lineales: las cuales forman cadenas sencillas que no se cruzan entre si.
• Polímeros entrecruzados: disponen una serie de interconexiones entre cadenas adyacentes, unidas por enlaces covalentes.
• Polímeros ramificados: donde la cadena principal contiene ramificaciones que conllevan a otras cadenas en forma paralela.
4.- ¿Cómo influye la temperatura en los polímeros según sea su estructura física?
La temperatura varia las condiciones físicas de los polímeros dependiendo de su estructura molecular o morfología. Sabiendo esto, cada material hecho de polímero presenta una estructura física, que se refieren al ordenamiento de sus moléculas con respecto a otras.
5.- ¿Cuales son los factores que afectan la movilidad molecular de un polímero, y cuál es su impacto en la Tg?.
Flexibilidad de la Cadena Principal: cuanto más flexible sea la cadena principal, mayor será el movimiento del polímero y más baja será su Tg.
Grupos Pendientes Parte I: Anclas y Anzuelos: Los grupos pendientes ejercen gran efecto en la movilidad de la cadena, actuando como un anzuelo que atrapa cualquier molécula cercana cuando la cadena polimérica intenta moverse, o atrapando cadenas entre sí, cuando estas tratan de deslizarse una sobre otra.
Grupos Pendientes Parte II: Espacio Suficiente: cuanto más alejadas se encuentren unas de otras, las cadenas poliméricas se podrán mover con mayor facilidad. Esto disminuye la Tg, del mismo modo que un plastificante. (Cuando más volumen libre exista, menor será la Tg).
6- ¿Para qué se utiliza un DSC?
La calorimetría diferencial de barrido. ( En inglés DSC )
Esta es una técnica que se utiliza para estudiar qué ocurre cuando un polímero es calentado. Se emplea para analizar lo que llamamos las transiciones térmicas de un polímero. Teniendo en cuenta que las transiciones térmicas, se refieren a los cambios que tiene un polímero cuando lo calentamos.
CHARLY ASCANIO
ResponderEliminar20384443
SECCION 002 D
ING PETROQUIMICA
9 SEMETRES
Hola Prof. Guillermo
ResponderEliminaraqui le dejo mi asistencia a la semana correspondiente de la presente actividad y las respuestas breves a la preguntas propuestas.
Nidia Zambrano Seccion I002D, Ing Petroquimica
1.- ¿Qué tipos de Fuerzas Intermoleculares interactúan en el polietileno PE y en el Policloruro de Vinilo PVC, y cómo eso influye en el comportamiento físico del material?
Para el PE las fuerzas intermoleculares que actúan son las fuerzas Intermoleculares débiles de tipo London (dipolo inducido – dipolo inducido).
Para el PVC las fuerzas intermoleculares que actúan son las fuerzas Intermoleculares (dipolo – dipolo) la cual es una interacción no covalente entre dos moléculas polares o dos grupos polares de la misma molécula si ésta es grande.
Las fuerzas intermoleculares para cada tipo de polímero influyen de tal manera que a medida que estas aumentan, el polímero se comportara físicamente como material que resultara ser más rígido para el caso del PVC, si embargo para el PE ellas tiene la función de mantenerlo rígido pero debido a que son fuerzas muy débiles al suministrarle un poco de calor el material tiende a fundirse indicando que estas fuerzas dejan de interactuar.
2.- ¿Cómo influyen las Ramificaciones y el Entrecruzamiento Molecular en el comportamiento térmico de un polímero?
En el caso de que los polímeros presenten entrecruzamiento molecular su comportamiento térmico será más resistente ya que esto permite que el material sea más difícil de fundir.
Para las ramificaciones estas generan un volumen libre e incrementa el espacio entre las cadenas, y disminuye la densidad del polímero, proporcionando cadenas iguales o diferentes que dan una forma partícula al polímero lo cual hace que su tendencia fundirse sea casi nula.
3.- ¿Cuáles son las Estructuras Físicas presentes en los polímeros, y explique qué diferencias existen entre ellas, brevemente?
Se conocen como amorfos, cristalinos y semicristalinos.
Los amorfos: no presenta ningún tipo de orden molecular, debido al desorden molecular q presentan se les llama centriolos, su aspecto es transparente por lo que la presencia de luz puede traspasar su película polimérica.
Cristalinos: forman un empaquetamiento molecular muy estrecho lo cual hace q la incidencia de la luz no atraviese su película polimérica son opacos.
Semicristalinos: suelen ser isotacticos, presentan rango o intervalos de temperatura de fusión.
4.- Cómo influye la temperatura en los polímeros según sea su estructura física?
A temperaturas altas, los polímeros se vuelven líquidos muy viscosos, A temperaturas muy bajas, el mismo polímero se vuelve un sólido duro, rígido y frágil. Lo que sucede es que, cuando disminuye la temperatura, el polímero se contrae porque las cadenas se mueven menos y se atraen más.
5.- ¿Cuales son los factores que afectan la movilidad molecular de un polímero, y cuál es su impacto en la Tg?.
Los factores son los siguientes:
Flexibilidad de la cadena principal ; presentan Tg muy baja.
Grupos Pendientes Parte I: Anclas y Anzuelos. El voluminoso anzuelo es el mejor pendiente para elevar la Tg
Grupos Pendientes Parte II Espacio Suficiente: tiende a disminuir la Tg
6.- ¿Para que se utiliza un DSC?
Se utiliza para estudiar el comportamiento de un polímero en presencia de calor es decir el análisis de las transiciones térmicas que presentan.
Mirgelis Belizario
ResponderEliminarI-002-D
Ing. Petroquímica.
Cuestionario.
1.- ¿Qué tipos de Fuerzas Intermoleculares interactúan en el polietileno PE y en el Policloruro de Vinilo PVC, y cómo eso influye en el comportamiento físico del material?
Las fuerzas Intermoleculares que interactúan en el polietileno PE son las Fuerzas intermoleculares débiles de tipo London (dipolo inducido – dipolo inducido) y en el Policloruro de Vinilo PVC la fuerzas Intermoleculares interactúan son dipolo - dipolo. El Polietileno PE, es un material blanco y con una temperatura de fusión relativamente baja en comparación con el Policloruro de Vinilo PVC, Material rígido.
La fuerza de cohesión entre cadenas diferentes puede ser de naturaleza diferente y condicionada por las características de los átomos y de los sustituyentes de la cadena principal. A medida que aumenta la fuerza de cohesión entre las cadenas, tanto más rígido resultara el polímero y tanto mayor será la temperatura de fusión en el caso de los polímeros cristalinos o la temperatura de reblandecimiento en el caso de polímeros no cristalinos.
La polaridad y el volumen de estos átomos afectaran a la fuerza de cohesión entre cadenas que afectaran de forma significativa la flexibilidad del material, temperatura de transición vítrea, temperatura de fusión y capacidad de cristalización entre otros.
2.- ¿Cómo influyen las Ramificaciones y el Entrecruzamiento Molecular en el comportamiento térmico de un polímero?
Por lo general, a los polímeros entrecruzados se los moldea y se les da la forma antes de entrecruzarlos. Una vez que el entrecruzamiento toma lugar, usualmente a altas temperaturas, al material ya no se le puede dar forma. Dado que generalmente es el calor el que causa el entrecruzamiento que da una forma permanente, a estos materiales los llamamos termorrígidos. Esta denominación se diferencia de los termoplásticos, que no son entrecruzados y puede volver a dárseles forma una vez que fueron moldeados. Curiosamente, el primer termorrígido fue otra vez, el poliisopreno. Cuando más azufre se agregue al poliisopreno, más rígido se volverá éste. Si está poco entrecruzado, es un caucho flexible. Pero si se encuentra densamente entrecruzado, es un termorrígido duro. (Ya que estamos, fue el hermano de Charles, Noah, el que fabricó el primer poliisopreno termorrígido). Aquí tenemos algunos termorrígidos entrecruzados:
Resinas epoxi
Polidiciclopentadieno
Policarbonatos
Los polímeros entrecruzados también pueden ser recubrimientos, adhesivos y componentes electrónicos. Los materiales entrecruzados no son solubles, porque todas las cadenas poliméricas se encuentran unidas covalentemente. Pero pueden absorber solventes. Un material entrecruzado que ha absorbido gran cantidad de solvente, se denomina un gel. Un tipo de gel que puede resultarle familiar es la poliacrilamida entrecruzada. La poliacrilamida no entrecruzada es soluble en agua y las poliacrilamidas entrecruzadas pueden absorber el agua. Los geles de poliacrilamidas entrecruzadas se emplean para fabricar lentes de contacto blandas.
El entrecruzamiento hace que los elastómeros y los plásticos sean más resistentes, pero hay un problema. Dado que los materiales entrecruzados no funden, resulta muy difícil reciclarlos. Una respuesta a este problema es crear entrecruzamientos que puedan ser reversibles, o incluso deshechos. Una familia de materiales que tienen entrecruzamientos reversibles son los elastómeros termoplásticos.
Por lo que así se tiene que la presencia de ramificaciones y/o entrecruzamientos en las moléculas tiene gran notabilidad en el comportamiento térmico de los polímeros, debido a que incrementan la energía requerida para llevar a cabo la rotación de la cadena, y con ello, se evidencia que el requerimiento energético para lograr un cambio en la estructura del material aumenta significativamente, variando sus temperaturas de fusión y de transición vítrea, principalmente.
Mirgelis Belizario
ResponderEliminarI-002-D
3.- ¿Cuales son las Estructuras Físicas presente en los polímeros, y explique que diferencias existen entre ellas, brevemente?
La estructura física al ordenamiento de unas moléculas respeto a otras. Hace referencia a la orientación y cristalinidad, que dependen en gran medida de la estructura química.
La estructura física presentes en los polímeros son:
Estado Amorfos, estado Cristalino y estado Semicristalino.
Los términos cristalinos y amorfos se utilizan normalmente para indicar las regiones ordenadas y desordenadas de los polímeros, respectivamente. Durante el proceso los polímeros se comportan de forma bastante diferente dependiendo de si tienen capacidad para cristalizar o no. Igualmente algunas propiedades de producto final están fuertemente influenciadas por el grado de cristalinidad alcanzado por el material. Los polímeros cristalinos contienen regiones amorfas además de las cristalinas, por lo tanto los polímeros amorfos como los cristalinos tienden a contraerse en el procesado durante la etapa de enfriamiento, sin embargo la contracción es mucho mayor en el caso de los polímeros cristalinos que en el de los polímeros amorfos.
Sin embargo así tenemos que la principal diferencia entre un sólido cristalino y un sólido amorfo es su estructura. En un sólido cristalino existe una ordenación de los átomos a largo alcance, mientras que en los sólidos amorfos no se puede predecir donde se encontrará el próximo átomo.
4.- ¿Cómo influye la temperatura en los polímeros según sea su estructura física?
La temperatura que influye en los polímeros según sea su estructura físicas, se debe saber que en la porción amorfa sólo experimentará la transición vítrea, y la porción cristalina sólo la fusión.
Cabe mencionar que una de la gran diferencia entre fusión y transición vítrea, se da cuando se calienta un polímero cristalino a velocidad constante, la temperatura aumentará a velocidad constante. La cantidad de calor requerida para incrementar un grado Celsius la temperatura de un gramo de polímero, se denomina capacidad calorífica.
Pero cuando se calienta un polímero amorfo hasta su Tg, sucede algo diferente. Primero se calienta y la temperatura se eleva a una velocidad determinada por la capacidad calorífica del polímero. Pero cuando se alcanza la Tg ocurre algo divertido. La temperatura sigue aumentando, no se detiene. No hay calor latente de transición vítrea. La temperatura se sigue incrementando.
5.- ¿Cuales son los factores que afectan la movilidad molecular de un polímero, y cuál es su impacto en la Tg?
Existen varios factores que afectan la movilidad de una cadena polimérica, entre ellos tenemos:
-Flexibilidad de la Cadena Principal
Cuanto más flexible sea la cadena principal, mayor será el movimiento del polímero y más baja será su Tg. Se destacan algunos ejemplos. El más notable es el de las siliconas.
-Grupos Pendientes Parte I (Anclas y Anzuelos):
Los grupos pendientes ejercen un gran efecto en la movilidad de la cadena. Incluso un grupo pequeño puede actuar como un anzuelo que atrapa cualquier molécula cercana cuando la cadena polimérica intenta moverse como un tirabuzón. Los grupos pendientes también pueden atraparse entre sí cuando las cadenas tratan de deslizarse una sobre otra. Uno de los mejores grupos pendientes para elevar la Tg es el voluminoso grupo adamantilo, derivado de un compuesto llamado adamantano.
-Grupos Pendientes Parte II (Espacio Suficiente):
Pero los grupos voluminosos también pueden disminuir la Tg. Debido a su presencia, existe un límite para el empaquetamiento de las cadenas poliméricas. Cuanto más alejadas se encuentren unas de otras, se podrán mover con mayor facilidad. Esto disminuye la Tg, del mismo modo que un plastificante. La manera elegante de decir que existe más espacio disponible entre las cadenas poliméricas, significa decir que hay más volumen libre en el polímero. Por lo general, cuando más volumen libre exista, menor será la Tg.
Mirgelis Belizario
ResponderEliminarI-002-D.
6.- ¿Para que se utiliza un DSC?
Lo que hacemos en una experiencia de DSC, es medir cuánto calor adicional debe suministrarse. Y lo hacemos del siguiente modo: Trazamos una curva a medida que la temperatura se incrementa. Sobre el eje x graficamos la temperatura. Sobre el eje y la diferencia de producción de calor entre los dos calefactores, a una dada temperatura, ya que es una técnica que se emplea para estudiar qué ocurre cuando un polímero es calentado. Se emplea para analizar lo que llamamos las transiciones térmicas de un polímero. Teniendo en cuenta que las transiciones térmicas están referidos a cambios que tienen lugar en un polímero cuando usted lo calienta. La fusión de un polímero cristalino es un ejemplo. La transición vítrea es también una transición térmica
JAIRO ZAMBRANO I-002-D Ing. petroquímica
ResponderEliminar1.- ¿Qué tipos de Fuerzas Intermoleculares interactúan en el polietileno PE y en el Policloruro de Vinilo PVC, y cómo eso influye en el comportamiento físico del material?
Las fuerzas Intermoleculares que interactúan en el polietileno PE son las Fuerzas intermoleculares débiles de tipo London (dipolo inducido – dipolo inducido) y en el Policloruro de Vinilo PVC la fuerzas Intermoleculares interactúan son dipolo - dipolo. El Polietileno PE, es un material blanco y con una temperatura de fusión relativamente baja en comparación con el Policloruro de Vinilo PVC, Material rígido.
A medida que aumenta la fuerza de cohesión entre las cadenas, tanto más rígido resultara el polímero y tanto mayor será la temperatura de fusión en el caso de los polímeros cristalinos o la temperatura de reblandecimiento en el caso de polímeros no cristalinos. La polaridad y el volumen de estos átomos afectaran a la fuerza de cohesión entre cadenas que afectaran de forma significativa la flexibilidad del material, temperatura de transición vítrea, temperatura de fusión y capacidad de cristalización entre otros.
2.- ¿Cómo influyen las Ramificaciones y el Entrecruzamiento Molecular en el comportamiento térmico de un polímero?
Los polímeros lineales con o sin ramificaciones y polímeros entrecruzados corresponden a dos grupos de materiales denominados termoplásticos y termoestables. Su constitución estructural determina propiedades bien diferentes y también métodos de transformación distintos.
Los materiales termoplásticos son básicamente polímeros lineales no entrecruzados, pudiendo hacerse fluidos por calentamiento y tomar una forma determinada, forma que mantienen una vez fríos. Este proceso calentamiento, toma de forma y enfriamiento puede repetirse, en principio, indefinidamente (considerando, naturalmente, que no tienen lugar procesos de descomposición térmica) son por tanto reciclables.
Por otro lado los materiales termoestables, debido a sus estructuras entrecruzadas, no funden y son insolubles. Para poder dar forma a estos materiales se parte de un intervalo (plástico termoendurecible) que todavía es capaz de fundir, teniendo lugar la polimerización y el entrecruzamiento en el propio proceso de toma de forma. La gran mayoría de los polímeros de adición son termoplásticos. Entre los polímeros de condensación, algunos son termoplásticos (poliamidas, policarbonatos, poliésteres lineales, poliuretanos lineales, etc.) y otros típicamente termoestables (poliésteres insaturados, resinas epoxi, resinas fenólicas, resinas de urea, etc.)
Se puede decir que las ramificaciones y/o entrecruzamientos en las moléculas tiene gran notabilidad en el comportamiento térmico de los polímeros, debido a que incrementan la energía requerida para llevar a cabo la rotación de la cadena, y con ello, se evidencia que el requerimiento energético para lograr un cambio en la estructura del material aumenta significativamente, variando sus temperaturas de fusión y de transición vítrea, principalmente.
3.- ¿Cuales son las Estructuras Físicas presente en los polímeros, y explique qué diferencias existen entre ellas, brevemente?
La estructura física se refiere al ordenamiento de unas moléculas respeto a otras. Hace referencia a la orientación y cristalinidad, que dependen en gran medida de la estructura química.
La estructura física presentes en los polímeros son:
Estado Amorfos, estado Cristalino y estado Semicristalino.
Cristalinos: En estos las moléculas se encuentran dispuestas según un ordenamiento regular, es decir, permanecen alineadas correctamente. Existe empaquetamiento molecular o agrupación regular muy estrecha. (Forman lamelas).
Amorfos: Las moléculas del polímero no presentan ningún tipo de orden molecular, es decir, no describen ningún tipo de empaquetamiento. (Forman centriolos).
Semicristalinos: La unión de las dos estructuras presentan intervalos o rangos de temperaturas de fusión.
JAIRO ZAMBRANO I-002-D Ing. petroquímica
ResponderEliminar4.- ¿Cómo influye la temperatura en los polímeros según sea su estructura física?
La temperatura genera efectos sobre los polímeros, en los que se hallan las temperaturas altas, los polímeros se vuelven líquidos muy viscosos por donde pueden pasar velozmente de una conformación a otra, al enfriarlo estos se vuelve más elástico hasta que se llega a la temperatura de transición vítrea, Tg, y se convierte en un sólido duro, rígido y frágil.
Cuando el polímero es enfriado por debajo de esta temperatura, se vuelve quebradizo y rígido igual que el vidrio. La temperatura que influye en los polímeros según sea su estructura físicas, se debe saber que en la porción amorfa sólo experimentará la transición vítrea, y la porción cristalina sólo la fusión.
5.- ¿Cuales son los factores que afectan la movilidad molecular de un polímero, y cuál es su impacto en la Tg?
Flexibilidad de la Cadena Principal: cuanto más flexible sea la cadena principal, mayor será el movimiento del polímero y más baja será su Tg. Se destacan algunos ejemplos. El más notable es el de las siliconas.
Grupos Pendientes Parte I: Anclas y Anzuelos: Los grupos pendientes ejercen gran efecto en la movilidad de la cadena, actuando como un anzuelo que atrapa cualquier molécula cercana cuando la cadena polimérica intenta moverse, o atrapando cadenas entre sí, cuando estas tratan de deslizarse una sobre otra.
Grupos Pendientes Parte II: Espacio Suficiente: cuanto más alejadas se encuentren unas de otras, las cadenas poliméricas se podrán mover con mayor facilidad. Esto disminuye la Tg, del mismo modo que un plastificante. (Cuando más volumen libre exista, menor será la Tg).
6.- ¿Para qué se utiliza un DSC?
La calorimetría diferencial de barrido (DSC).Se emplea para analizar lo que llamamos las transiciones térmicas de un polímero. Teniendo en cuenta que las transiciones térmicas están referidos a cambios que tienen lugar en un polímero cuando es sometido a calentamiento.
Breynly Carreño
ResponderEliminar19.260.590
Ing Petroquimica 004-D
Buenas noches profesor paso a dejar mi asistencia y responder el cuestionario.
La lectura está basada en la morfología de los polímero y como la temperatura es el factor principal en el comportamiento de los mismos, sus estructuras y características de acuerdo a su tipo, cristalino, amorfo.
1.- ¿Qué tipos de Fuerzas Intermoleculares interactúan en el polietileno PE y en el Policloruro de Vinilo PVC, y cómo eso influye en el comportamiento físico del material?
Polietileno PE: es una molecula no polar y presenta fuerzas tipo London (dipolo inducido – dipolo inducido) que le da flexibilidad al material.
Policloruro de vinilo PVC es una molecula polar y presenta fuerzas de tipo (dipolo – dipolo) que le dan rigidez al material
. 2.- ¿Cómo influyen las Ramificaciones y el Entrecruzamiento Molecular en el comportamiento térmico de un polímero?
Las ramificaciones y entrecruzamientos generan influencia en el comportamiento térmico de los polímeros, dependiendo del orden en que se dispongan las moléculas, debido a que incrementan la energía requerida para llevar a cabo la rotación de la cadena siendo así los polímeros lineales mas movibles que los ramificados.
3.- ¿Cuales son las Estructuras Físicas presente en los polímeros? y explique brevemente las diferencias existen entre ellas.
- Lineales: las cuales forman cadenas sencillas que no se cruzan entre si.
- Ramificados: donde la cadena principal contiene ramificaciones que conllevan a otras cadenas en forma paralela.
- Entrecruzados: disponen una serie de interconexiones entre cadenas adyacentes, unidas por enlaces covalentes.
4.- ¿Cómo influye la temperatura en los polímeros según sea su estructura física?
ResponderEliminarLa temperatura varia las condiciones físicas de los polímeros, según sean su estructura molecular o morfología a temperaturas altas, los polímeros se vuelven líquidos viscosos o se desitegran, a medida que se calientan se vuelve elástico hasta que llega a la temperatura de transición vítrea, Tg, Cuando el polímero es enfriado por debajo de esta temperatura se convierte en un sólido duro, rígido y frágil.
5.- ¿Cuales son los factores que afectan la movilidad molecular de un polímero, y cual es su impacto en la Tg?.
• Flexibilidad de la cadena principal: el movimiento del polímero va en función de la flexibilidad que presente la cadena principal, cuanto mas flexible sea la cadena principal, mayor será el movimiento del polímero y mas baja su Tg.
•Grupos pendientes parte I: Anclas y Anzuelos: actuando como un anzuelo que atrapa cualquier molécula cercana cuando la cadena polimérica intenta moverse, o atrapando cadenas entre sí, cuando estas tratan de deslizarse una sobre otra
y proporciona gran masa a la cadena polimérica haciendo que esta se mueva mas lentamente, en cuanto a la Tg, será proporcional al nivel de crecimiento de la cadena, aumentando o disminuyendo su tg considerablemente.
• Grupos pendientes parte II: Espacio suficiente. Existe gran significación de movilidad en los casos de espacios disponibles en una cadena polimérica, de modo que los empaquetamientos que se forman entre las cadenas dejan un espacio y cuanto mas alejado estos se encuentren uno del otro, se podrán mover con mayor facilidad, y esto disminuye la Tg, en otras palabras, cuando mas volumen libre exista, menor será la Tg del polímero.
6.- ¿Para qué se utiliza un DSC?
Se emplea para analizar el comportamiento de los polímeros cuando son sometidos a una variación de temperatura, conocidas como transiciones térmicas es decir cuando lo calentamos o enfriamos.
JUNIOR MOLINA
ResponderEliminarSECCION 002
ING.PETROQUIMICA
1. ¿Qué tipos de Fuerzas Intermoleculares interactúan en el polietileno PE y en el Policloruro de Vinilo PVC, y cómo eso influye en el comportamiento físico del material?
El Polietileno presenta fuerzas intermoleculares débiles de tipo London (dipolo inducido–dipolo inducido), y se caracteriza por ser netamente una molécula no polar o débilmente polar lo que da la propiedad de tener temperaturas de fusión completamente bajas. Y el policloruro de vinilo o mejor conocido como PVC, presenta una molécula polar con fuerzas intermoleculares dipolo-dipolo que tiende a ser más intensa cuanto mayor se hace la polimerización o permita tener gran diferencia de electronegatividad entre los átomos involucrados en el proceso.
2. ¿Cómo influyen las Ramificaciones y el Entrecruzamiento Molecular en el comportamiento térmico de un polímero?
El entrecruzamiento y las ramificaciones influyen en el comportamiento térmico de un polímero, ya que este está asociado a movimientos colectivos que dependen de la cinética de los átomos que conforman al material, para así lograr cambiar el estado del material variando su temperatura de fusión y de transición vítrea.
A temperaturas bajas los polímeros se vuelven más duros y con ciertas características vítreas debido a la pérdida de movimiento relativo entre las cadenas que forman el material; mientras que la temperatura en la cual funden las zonas cristalinas se llama temperatura de fusión (Tf) la cual transforman los materiales en líquidos viscosos completamente desordenados.
3. ¿Cuales son las Estructuras Físicas presente en los polímeros, y explique qué diferencias existen entre ellas, brevemente?
Presentan tres tipos: la estructura amorfa, semicristalino y cristalina.
-Estructura Amorfa: presentan una estructura con ningún tipo de orden molecular, y presentan un punto de fusión único, formando centriolos.
-Estructura semicristalino: estas estructuras presentan intervalos o rangos de temperaturas de fusión, y se da por la unión de estructuras amorfas y cristalinas.
-Estructura cristalinas: es un empaquetamiento molecular, y presentan un ordenamiento regular permaneciendo alineados correctamente.
JUNIOR MOLINA
ResponderEliminar4. ¿Cómo influye la temperatura en los polímeros según sea su estructura física?
La estructura de los polímeros queda influencia con respecto a la temperatura cuando:
• Cuando enfriamos, las moléculas no se mueven de su sitio por lo tanto se comportan mecánicamente como si fueran un vidrio.
• A mayor temperatura, los átomos cambian levemente de posición pero las moléculas se mantienen unidas luego estamos entre el estado vítreo y cauchoso.
• A temperaturas intermedias, los átomos y las moléculas se mueven pero el enmarañamiento evitan que pasen de un lugar a otro, este es el estado de fusión.
• Cuando calentamos, las cadenas comienzan a desenredarse y exhiben un flujo viscoso.
• Cuando hay mayor temperatura, las cadenas fácilmente se desenredan y exhiben un flujo viscoso.
5. Cuáles son los factores que afectan la movilidad molecular de un polímero, y cuál es su impacto en la Tg.
Los factores que afectan la movilidad molecular de un polímero son:
• Flexibilidad de la Cadena Principal: Cuanto más flexible sea la cadena principal, mayor será el movimiento del polímero y más baja será su Tg.
• Grupos Pendientes Parte I: Anclas y Anzuelos: Los grupos pendientes ejercen un gran efecto en la movilidad de la cadena. Los grupos pendientes también pueden atraparse entre sí cuando las cadenas tratan de deslizarse una sobre otra. Uno de los mejores grupos pendientes para elevar la Tg es el voluminoso grupo adamantilo, derivado de un compuesto llamado adamantano.
• Grupos Pendientes Parte II (Espacio Suficiente): cuanto más alejadas se encuentren unas de otras, las cadenas poliméricas se podrán mover con mayor facilidad, lo que produce una disminución de Tg.
6. ¿Para que se utiliza un DSC?
Permiten evaluar con toda certeza la pureza del principio activo mediante su fusión y de esta manera determinarla cantidad de calor que debe ser suministrada.
1.- ¿Qué tipos de Fuerzas Intermoleculares interactúan en el polietileno PE y en el Policloruro de Vinilo PVC, y cómo eso influye en el comportamiento físico del material?
ResponderEliminarA medida que aumenta la fuerza de cohesión entre las cadenas, tanto más rígido resultara el polímero y tanto mayor será la temperatura de fusión en el caso de los polímeros cristalinos o la temperatura de reblandecimiento en el caso de polímeros no cristalinos. En el caso del PE este tiene un grado menor de rigidez y una temperatura de fusión relativamente baja, mientras que el PVC es más rígido y posee una temperatura más alta. Todo esto es debido a la fuerzas de cohesión que posee cada uno de los polímeros.
2.- ¿Cómo influyen las Ramificaciones y el Entrecruzamiento Molecular en el comportamiento térmico de un polímero?
Los que sean más flexibles, con menos grupos voluminosos en sus cadenas, podrán girar o permanecer flexibles a temperaturas menores que los otros. En cambio, polímeros con grupos grandes o grupos muy polares o polarizables, tienen de por sí tan baja movilidad que son vítreos a temperatura ambiente y para reblandecerlos se requiere de altas temperaturas. Esto conlleva a que los materiales plásticos cristalinos presenten una temperatura a la cual las moléculas de la zona amorfa adquieren movilidad, mientras que el estado vítreo lo alcanzan diferentes polímeros a diferentes temperaturas.
3.- ¿Cuales son las Estructuras Físicas presente en los polímetros, y explique que diferencias existen entre ellas, brevemente?
Cristalino: es una agrupación regular molecular muy estrecha.
Amorfo: no tiene una forma regular de moleculas por lo que no representa ningun orden.
Semicristalino: consiste en la unión de las dos estructuras, tanto amorfa como cristalina. Este tipo de estructura de polímeros, presenta intervalos o rangos de temperaturas de fusión.
4.-¿Cómo influye la temperatura en los polímeros según sea su estructura física?
ResponderEliminarLa temperatura genera diversos efectos sobre los polímeros, esto también dependiendo de la estructura fisica y quimica del polimero, a temperaturas altas los polímeros se vuelven líquidos muy viscosos en el que puede pasar rápidamente de una conformación a otra y al enfriarlo, se vuelve cada vez más elástico hasta que llega a la temperatura de transición vítrea, Tg, se convierte en un sólido duro, rígido y frágil.
5.- ¿Cuales son los factores que afectan la movilidad molecular de un polímero, y cuál es su impacto en la Tg?.
Flexibilidad de la Cadena Principal: cuanto más flexible sea la cadena principal, mayor será el movimiento del polímero y más baja será su Tg.
Grupos Pendientes Parte I: Anclas y Anzuelos: Los grupos pendientes ejercen un gran efecto en la movilidad de la cadena. Estos pueden actuar como un anzuelo que atrapa cualquier molécula cercana y también los grupos pendientes también pueden atraparse entre sí cuando las cadenas tratan de deslizarse una sobre otra.
Grupos Pendientes Parte II: Espacio Suficiente: cuanto más alejadas se encuentren unas de otras, las cadenas poliméricas se podrán mover con mayor facilidad. Esto disminuye la Tg, del mismo modo que un plastificante. (Cuando más volumen libre exista, menor será la Tg).
6.- ¿Para qué se utiliza un DSC?
Es una técnica que se emplea para estudiar qué ocurre cuando un polímero es calentado. Se emplea para analizar lo que llamamos las transiciones térmicas de un polímero. Esto nos permite evaluar el comportamiento de este mientras se le suministra temperatura.
Grizman Yosbeth
C.I: 18531218
Petroquímica 002
Buenos tardes profesor muchas gracias por el contenido que nos facilito, puedo decirle que es de gran interés y de importancia ya que nos ayuda a reforzar nuestros conocimientos con respecto a la cátedra de polímeros.
ResponderEliminarel contenido nos hace referencia a la morfología de los polímeros y a la influencia que forman algunos factores sobre el comportamiento y las propiedades de los mismos, considerando sus características de acuerdo a su tipo, cristalino, semi- cristalino y amorfo, asi como también el cambio de temperatura, de acuerdo a su Tg o Tm de cada material polimérico.
1) ¿Qué tipos de Fuerzas Intermoleculares interactúan en el polietileno PE y en el Policloruro de Vinilo PVC, y cómo eso influye en el comportamiento físico del material?
El Polietileno (PE) se caracteriza por ser una molécula no polar, que presenta dentro de su estructura, fuerzas intermoleculares débiles de tipo London (dipolo inducido–dipolo inducido), esto se debe a que es una molécula no polar, y por lo tanto, le confiere al material una temperatura de fusión relativamente baja y un aspecto de color blanco. Mientras que el pvc ( policloruro de vinilo) es una molécula polar que presenta fuerzas intermoleculares de tipo dipolo–dipolo, que se tiene como resultado un material rígido debido a las fuerzas de cohesión que existe entre las cadenas.
2) ¿Cómo influyen las Ramificaciones y el Entrecruzamiento Molecular en el comportamiento térmico de un polímero?
Cada plástico se determina debido a su s estructura molecular, como lo son las ramificaciones y entrecruzamientos que presenta el mismo. El comportamiento térmico de dicho polímero dependerá en gran parte del orden en que se dispongan las moléculas, se debe tomar en cuenta que los que tienen mayor movilidad son aquellos polímeros lineales debido a que tienen una mejor facilidad de desplazamiento.
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ResponderEliminarBuenas noches profesor por medio de este medio le confirmo mi asistencia Ronald Montes ing-pq-004-d.Cabe destacar que el contenido elaborado por usted con la ayuda de la lcda luz maria salazar el cual hace enfasis sobre la morfologia de los polimeros y lo que producen algunos factores sobre los distintos comportamiento y propiedades de los ya mencionados tomando muy considerablemente la temperatura por el efecto que produce en los componentes.
ResponderEliminar1.- ¿ Qué tipos de Fuerzas Intermoleculares interactuan en el polietileno PE y en el Policloruro de Vinilo PVC, y cómo eso influye en el comportamiento físico del material?
ResponderEliminarEl Polietileno (PE) se funadmenta por ser una molécula no polar que posee en el interior de su composiciòn fuerzas intermoleculares fragiles de tipo London (dipolo inducido–dipolo inducido) las cuales son el producto de la atracción de los extremos positivo y negativo de dipolos inducidos en moléculas adyacente la comunicaciòn de estos enlaces da como resultado que el material obtenga una temperatura de fusión algo baja, ya que la fuerza que tiene unida a las moléculas es tal que, que si se le añade un pequeño de calor, el material busca a fundirse Por otri lado, el policloruro de vinilo (PVC), es una molécula polar que posee fuerzas intermoleculares del modo dipolo–dipolo, conceptualizada como una comunicaciòn no covalente entre varias moléculas polares o dos equipos polares de una misma molécula considerando su tamaño, la fuerza de atracción entre dos dipolos es más fuerte cuando incrementa la polarización de las moléculas o cuando mayor sea la diferencia de electronegatividad entre los átomos enlazados. El material producido es del tipo rígido y esta la añaden las fuerzas que participan entre las moléculas que lo forman
2.- ¿Cómo influyen las Ramificaciones y el Entrecruzamiento Molecular en el comportamiento térmico de un polímero?
ResponderEliminarEl solo hecho de la participaciòn de ramificaciones y entrecruzamientos en las moléculas originan un inmenso efecto en el comportamiento térmico de los polímeros.
Esto arroja como resultado que aumente la energía requerida para asi producir la rotación de la cadena la cual refleja que el requerimiento energético para desarrolar un cambio en la estructura del material incrementa notablemente cambiando las tm y las tg de forma primordial.
Las ramificaciones ofrecen el volumen libre y a su vez incrementan la separación de las cadenas, apartier de estas se produce la densidad la densidad del polímero.
Cabe recalcar que los polímeros lineales y ramificados no se funden y son solubles en diferntes disolventes, La uniòn de unas cadenas con otras a través de cadenas de otras cadenas de igual o diferente indole y a su vez el polímero se hace insoluble y no funde.
3.- ¿Cuáles son las Estructuras Físicas presentes en los polímeros, y explique qué diferencias existen entre ellas, brevemente?
ResponderEliminarCristalino:Este tipo de estructura se refiere a que las moléculas se encuentran según un orden regular.Con esto se quiere decir de que permanecen en forma de lineas de forma muy correcta, Existe empaquetamiento molecular regular muy estrecha, las cuales forman lamelas.
Amorfo:En este tipo de estructura las moléculas del polímero no muestran ningún tipo de orden molecular, esto quier decir de que no sintetizan ningún tipo de empaquetamiento. y se forman centriolos.
Semicristalino:Esta estructura no es màs que la unión de la estructura cristalina y amorfo,estas Presentan intervalos de temperaturas del tipo tm.
4.-¿Cómo influye la temperatura en los polímeros según sea su estructura física?
ResponderEliminarLa temperatura origina multiples efectos en los polímeros de los cuales se encuentra de que, a temperaturas altas los polímeros se hacen líquidos muy viscosos, en el que puede trasladarse de forma violenta de una conjunto a otro y si se enfria se hace cada vez más elástico hasta que termina a la temperatura de Tg, y asi se convierte en un sólido fuerte rígido y frágil,Cuando un polímero es enfriado por debajo de esta temperatura, se origina rígido y quebradizo, un ejemplo de ello es el vidrio. La parte amorfa sólo analisara la transición tg, y la parte cristalina sólo la tm.
5.- ¿Cuales son los factores que afectan la movilidad molecular de un polímero, y cuál es su impacto en la Tg?.
ResponderEliminarLos factores que afectan la movilidad de un polimero son los siguientes:
La flexibilidad de la Cadena Principal: si más flexible es la cadena principal, mayor será el traslado del polímero y más baja será su Tg.
Los grupos pendientes parte I: Anclas y Anzuelos: Los grupos pendientes producen gran efecto en el traslado de la cadena actuando como un anzuelo que retiene a cualquier molécula cercana cuando la cadena polimérica trata de hacer un movimiento o reteniendo cadenas entre ella misma. Cuando estas quieren desplazarse una sobre otra.
Los grupos pendientespParte II: Espacio Suficiente: si más alejadas se encuentren unas de otras las cadenas poliméricas se podrián movilizar con mejor facilidad. Esto minimiza la Tg,asi como el de un plastificante,y si mientras más volumen libre haya, inferior será la Tg).
6.- ¿Para qué se utiliza un DSC?
ResponderEliminarLa calorimetría diferencial de barrido se utiliza:
Para analizar lo que esta pasando cuando un polímero es calentado y sintetizar,de lo que ya se tiene conocimiento como lo son transiciones térmicas que son nada màs los cambios que pasan los polímeros una vez que son sometidos a etapas del calentamiento.
José Orta
ResponderEliminar18883551
Sección: I-002-D
ING. Petroquímica
9no. Semestre
Buenos tardes profesor con esta intervención confirmo mi asistencia
1.- ¿Qué tipos de Fuerzas Intermoleculares interactúan en el polietileno PE y en el Policloruro de Vinilo PVC, y cómo eso influye en el comportamiento físico del material?
R)= PE. Son moléculas no polares y presentas fuerzas intermoleculares débiles de tipo London (dipolo inducido – dipolo inducido), en cuanto a su estructura física es un material blanco y su temperatura de fusión es relativamente baja
PVC. Son moléculas polares y presentan fuerzas intermoleculares (dipolo - dipolo), en cuanto a su estructura física es un material rígido.
2.- ¿Cómo influyen las Ramificaciones y el Entrecruzamiento Molecular en el comportamiento térmico de un polímero?
R)= la ramificaciones y el entrecruzamiento molecular de los polímeros influyen en comportamiento térmico de ellos debido que al aumentan la energía cinética de las moléculas se mueven con facilidad y así cambiar su estructura de sólido a liquido viscoso, cuando están frías sus moléculas no tienen energía cinética y se mueven lentamente o no se mueven y no cambia su estructura.
3.- ¿Cuales son las Estructuras Físicas presente en los polimeros, y explique que diferencias existen entre ellas, brevemente?
R)= la estructura física de los polímeros pueden presentarse en:
Cristalinos, que presentan un empaquetamiento molecular o agrupamiento regular muy estrecha de moléculas estas se llaman lámela y estos polímeros tienen un orden molecular en su estructura sindiotactico.
Semicristalinos, son aquellos que presentan combinación de cristalinos y amorfos y su orden molecular de su estructura es isotactico (tienen un orden alternado).
Amorfo, que en su estado físico no presenta ningún tipo de orden molecular por esto son polímeros atactico y ese desorden es llamad céntreolo.
1.- ¿Qué tipos de Fuerzas Intermoleculares interactúan en el polietileno PE y en el Policloruro de Vinilo PVC, y cómo eso influye en el comportamiento físico del material?
ResponderEliminar• El polietileno presenta fuerzas intermoleculares débiles de tipo London (dipolo inducido – dipolo inducido), por lo tantee te polímero posee una temperatura de fusión baja, es decir que si le les suministra calor estos alcanzaran la Tm y pasarán a liquido viscoso.
• El policloruro de vinilo posee fuerzas intermoleculares dipolo-dipolo y debido presenta un estado físico rígido en comparación con otros polímeros.
2.- ¿Cómo influyen las Ramificaciones y el Entrecruzamiento Molecular en el comportamiento térmico de un polímero?
En las moléculas que tiene entrecruzamiento molecular el calentamiento no permite la fluidez ni es posible fundir este tipo de moléculas. Un ejemplo de este tipo de polímeros es el caucho el cual una vez que llega a su Tg pasa a la temperatura de descomposición, es decir, no pasa por su temperatura de fusión.
En las cadenas ramificadas ocurre lo contrario, debido a sus grandes espacios libres entre cadenas poliméricas, lo cual proporciona flexibilidad, el alcance de la temperatura de fusión es rápido.
3.- ¿Cuales son las Estructuras Físicas presente en los polímeros, y explique que diferencias existen entre ellas, brevemente?
• Cristalinos: Son aquellos que poseen empaquetamiento o agrupación muy estrecha de moléculas; estos están formados por lamela ó paquetes de moléculas ordenados.
• Amorfos: No presentan ningún tipo de orden molecular y están formados por centriolo y son atacticos.
• Semi-cristalinos: Poseen un porcentaje cristalino y otro amorfo. Poseen rangos de temperaturas, en los cuales la parte cristalina pasa por la Tg y la Tm mientras que la parte amorfa no pasa por la Tm.
Karen Yépez
ResponderEliminar4.- ¿Cómo influye la temperatura en los polímeros según sea su estructura física?
Los polímeros amorfos poseen temperatura vítrea, es decir, una temperatura por encima de la cual los polímeros se tornan flexibles, sin embargo este tipo de estructura polímerica no posee temperatura de fusión, y una vez que sobrepasan la Tg.
Los cristalinos alcanzan los tres tipos de temperatura, por encima de la Tg son flexibles y gomosos. Al alcanzar la Tm cambian de su estado sólido a un líquido viscoso y posteriormente llegan a su temperatura de descomposición.
Los semi-cristalinos por ser una combinación de estructura amorfo y cristalino tienen intervalos de temperatura en los cuales la parte cristalina pasa por la Tg y la Tm mientras que la parte amorfa no pasa por la Tm sino que pasa directamente a la temperatura de descomposición..
5.- ¿Cuales son los factores que afectan la movilidad molecular de un polímero, y cual es su impacto en la Tg?
• Flexibilidad de la Cadena Principal: Cuanto más flexible sea la cadena principal, mayor será el movimiento del polímero y más baja será su Tg. Se destacan algunos ejemplos. El más notable es el de las siliconas.
• Grupos Pendientes Parte I Anclas y Anzuelos: atrapan cualquier molécula cercana cuando la cadena polimérica intenta moverse. Los grupos pendientes también pueden atraparse entre sí cuando las cadenas tratan de deslizarse una sobre otra. Uno de los mejores grupos pendientes para elevar la Tg es el voluminoso grupo adamantilo, derivado de un compuesto llamado adamantano.
• Grupos Pendientes Parte II: Espacio Suficiente : cuando más volumen libre exista, menor será la Tg.
6.- ¿Para que se utiliza un DSC?
Es una técnica que se emplea para estudiar qué ocurre cuando un polímero es calentado. Se emplea para analizar las transiciones térmicas de un polímero, es decir cambios que tienen lugar en un polímero cuando usted lo calienta.
La lectura se enfoca a la morfología de los polímeros, y como influyen algunos factores como la temperatura sobre el comportamiento y las propiedades de las estructuras.
ResponderEliminar1.- ¿Qué tipos de Fuerzas Intermoleculares interactúan en el polietileno PE y en el Policloruro de Vinilo PVC, y cómo eso influye en el comportamiento físico del material?
El Polietileno presenta fuerzas intermoleculares débiles de tipo London (dipolo inducido–dipolo inducido), por ser una molécula no polar, éstas fuerzas son el resultado de la atracción entre los extremos positivo y negativo de dipolos inducidos en moléculas adyacentes; las moléculas se mantienen unida de tal manera que, con un suministro pequeño de calor, el material tiende a fundirse.
El policloruro de vinilo, se caracteriza por poseer fuerzas intermoleculares de tipo dipolo–dipolo, considerada ésta como una interacción no covalente entre dos moléculas polares o dos grupos polares de la misma molécula. El material formado es rígido y esta característica la aportan las fuerzas que interactúan entre las moléculas que componen el polímero.
2.- ¿Cómo influyen las Ramificaciones y el Entrecruzamiento Molecular en el comportamiento térmico de un polímero?
La presencia de ramificaciones y entrecruzamientos en las moléculas de los polimeros generan gran influencia en el comportamiento térmico de los polímeros, debido a que incrementan la energía requerida para llevar a cabo la rotación de la cadena, y de esta manera lograr un cambio en la estructura del material, variando sus temperaturas de fusión y de transición vítrea.
Las ramificaciones dan la densidad del polímero, así como los polímeros lineales y ramificados no se funden y son solubles en ciertos disolventes. De acuerdo a la combinación de unas cadenas con otras adyacentes de igual o diferente naturaleza se obtiene una red tridimensional y el polímero se hace insoluble y no se funde.
3.- ¿Cuáles son las Estructuras Físicas presentes en los polímeros, y explique qué diferencias existen entre ellas, brevemente?
Amorfo: las moléculas del polímero no presentan ningún tipo de orden molecular, formando centriolos.
Semicristalino: Presentan intervalos o rangos de temperaturas de fusión.
Cristalino: Las moléculas cuentan con un ordenamiento regular, forman lamelas.
4.-¿Cómo influye la temperatura en los polímeros según sea su estructura física?
A temperaturas elevadas, los polímeros se vuelven líquidos muy viscosos y al enfriarlo, se vuelve cada vez más elástico hasta que llega a la temperatura de transición vítrea, se convierte en un sólido con características en cuanto a dureza y rigidez.
Si el polímero es enfriado por debajo de esta temperatura, se vuelve rígido y quebradizo. La porción amorfa experimenta la transición vítrea, y la cristalina sólo la fusión.
5.- ¿Cuales son los factores que afectan la movilidad molecular de un polímero, y cuál es su impacto en la Tg?.
- Cuanto más flexible sea la cadena principal, el movimiento del polímero resulta mayor y disminuye la Tg.
- Los grupos pendientes ejercen gran efecto en la movilidad de la cadena, actuando como un anzuelo que atrapa moléculas cercanas cuando la cadena intenta moverse.
- Cuanto más alejadas se encuentren las cadenas poliméricas unas de otras se podrán mover con mayor facilidad, disminuyendo la Tg
6.- ¿Para qué se utiliza un DSC?
Se utiliza para estudiar lo que sucede cuando un polímero es sometido a una fuente de calor, estudiando las transiciones térmicas.
LINDA SCARLET SANDOVAL CEBALLO
C.I. 19668242
ING PETROQUIMICA 002
Bunos dias profe centeno como esta aqui le publio las respuestas del la actividad de esta semana.
ResponderEliminarRespuesta 1
En el polietileno PE interactuan fuerzas intermoleculares debiles nde tipo london (dipolo inducido-dipolo inducido) y en el policloriro de vinilo (PVC) interactuan fuerzas intermoleculares dipolo-dipolo. en su comportamiento fisico esto influye en la rigidezy temperatura de fusion del polimero a medida que aumenta la fuerza de cohesion entre otras cadenas dependiendo si son o no cristalinos.
Respuesta 2
Influye basandose en la estructura quimica de la molecula asociado al peso moñecular de la cadena principal y su distribucion de los electrones (enlaces) y fuerzas moleculares de diferentes tipos.
Respuesta 3
Las estructuras fisicas son la forma que presentan en base al ordenamiento de las moleculas asi como su critalinidad y orientaion que depende de su estructura quimica.
Respuesta 4
La temperatura va a influir sobre el polimero dependiendo de su critalinidad que presenten ya que las moleculas en su zona amorfa adquiriran movilidad a medida que vaya aumentando dicha temperatura la cual puede ser de transicion vetrias o temperatura de fusion respectivamente.
Respuesta 5
Los factores que afectan dicha movilidad son:
1) Flexibilidad dela cadena principal
2) grupo pendiente parte 1 Anclas y anzuelos
3) Grupo pendiente parte 2 espacio suficiente
El impacto de la tg dependera de la clase del polimero y de la flexibilidad en dicha xadena polimerica ademas del movimiento de las moleculas como tal.
respuesta 6
Se utiliza para estudiar un polimero uando es sometido a temperaturas especificas con el fin de analizar las transiciones tecnicas del mismo.
Comentario:
respecto al la lectura es de sumo interes ya que nos permite analizar desde el punto de vista cientifico tecnico el comportamiento de los diferentes tipos de polimeros en cuanto su temperatura.
roger velasquez
ci :19203928
seccion 002
ing petroquimica
olinda yaguaracuto
ResponderEliminarCI:17511753
petroquimica 002
1.- ¿ Qué tipos de Fuerzas Intermoleculares interactuan en el polietileno PE y en el Policloruro de Vinilo PVC, y cómo eso influye en el comportamiento físico del material?
Las fuerzas Intermoleculares que interactúan en el polietileno PE son las Fuerzas intermoleculares débiles de tipo London (dipolo inducido – dipolo inducido) y en el Policloruro de Vinilo PVC la fuerzas Intermoleculares interactúan son dipolo - dipolo. El Polietileno PE, es un material blanco y con una temperatura de fusión relativamente baja en comparación con el Policloruro de Vinilo PVC, Material rígido.
2.- ¿ Cómo influyen las Ramificaciones y el Entrecruzamiento Molecular en el comportamiento térmico de un polimero?
influyen en el comportamiento térmico de un polímero, ya que este está asociado a movimientos colectivos que dependen de la cinética de los átomos que conforman al material, para así lograr cambiar el estado del material variando su temperatura de fusión y de transición vítrea.
A temperaturas bajas los polímeros se vuelven más duros y con ciertas características vítreas debido a la pérdida de movimiento relativo entre las cadenas que forman el material; mientras que la temperatura en la cual funden las zonas cristalinas se llama temperatura de fusión (Tf) la cual transforman los materiales en líquidos viscosos completamente desordenados
3.- ¿ Cuales son las Estructuras Fisicas presente en los polimeros, y explique que diferencias existen entre ellas, brevemente ?
ResponderEliminarCristalino: es una agrupación regular molecular muy estrecha.
Amorfo: no tiene una forma regular de moleculas por lo que no representa ningun orden.
Semicristalino: consiste en la unión de las dos estructuras, tanto amorfa como cristalina. Este tipo de estructura de polímeros, presenta intervalos o rangos de temperaturas de fusión.
4.-¿Cómo influye la temperatura en los polimeros segun sea su estructura fisica?
temperaturas altas, los polímeros se vuelven líquidos muy viscosos por donde pueden pasar velozmente de una conformación a otra, al enfriarlo estos se vuelve más elástico hasta que se llega a la temperatura de transición vítrea, Tg, y se convierte en un sólido duro, rígido y frágil.
Cuando el polímero es enfriado por debajo de esta temperatura, se vuelve quebradizo y rígido igual que el vidrio. La temperatura que influye en los polímeros según sea su estructura físicas, se debe saber que en la porción amorfa sólo experimentará la transición vítrea, y la porción cristalina sólo la fusión.
5.- ¿ Cuales son los factoresd que afectan la movilidad molecular de un polimero, y cual es su impacto en la Tg?.
-Flexibilidad de la Cadena Principal
Cuanto más flexible sea la cadena principal, mayor será el movimiento del polímero y más baja será su Tg. Se destacan algunos ejemplos. El más notable es el de las siliconas.
-Grupos Pendientes Parte I (Anclas y Anzuelos):
Los grupos pendientes ejercen un gran efecto en la movilidad de la cadena. Incluso un grupo pequeño puede actuar como un anzuelo que atrapa cualquier molécula cercana cuando la cadena polimérica intenta moverse como un tirabuzón. Los grupos pendientes también pueden atraparse entre sí cuando las cadenas tratan de deslizarse una sobre otra. Uno de los mejores grupos pendientes para elevar la Tg es el voluminoso grupo adamantilo, derivado de un compuesto llamado adamantano.
-Grupos Pendientes Parte II (Espacio Suficiente):
Pero los grupos voluminosos también pueden disminuir la Tg. Debido a su presencia, existe un límite para el empaquetamiento de las cadenas poliméricas. Cuanto más alejadas se encuentren unas de otras, se podrán mover con mayor facilidad. Esto disminuye la Tg, del mismo modo que un plastificante. La manera elegante de decir que existe más espacio disponible entre las cadenas poliméricas, significa decir que hay más volumen libre en el polímero. Por lo general, cuando más volumen libre exista, menor será la Tg.
6.- ¿ Para que se utiliza un DSC?
Se emplea para analizar el comportamiento de los polímeros cuando son sometidos a una variación de temperatura,
buenos dias profesor hasta el dia de hoy es que pude acceder a dejar mi comentario es para que lo tenga en cuenta las asistencias anteriores soy olinda yaguaracuto de la 02 ing. pq del IX
ResponderEliminarIVAN PARADA
ResponderEliminar18.999.382
I-002-D
1.- ¿Qué tipos de Fuerzas Intermoleculares interactúan en el polietileno PE y en el Policloruro de Vinilo PVC, y cómo eso influye en el comportamiento físico del material?
RESPUESTAS:
El PE presenta una fuerza intermolecular débil de tipo London (dipolo inducido – dipolo inducido), ya que es una molécula no polar, y por lo tanto tiene el material una temperatura de fusión respectivamente alta y un aspecto de color blanco
De tal manera que con un suministro pequeño de calor, el material podría fundirse. Químicamente el polímero más simple. Este polímero puede ser producido por diferentes reacciones de polimerización, como por ejemplo: Polimerización por radicales libres..
El PVC, es una molécula polar, con una fuerza intermolecular de tipo (dipolo – dipolo), la cual le da al material un comportamiento rígido por tal motivo que a medida que aumenta la fuerza de cohesión entre las cadenas, el material se hace más rígido.
2.- ¿Cómo influyen las Ramificaciones y el Entrecruzamiento Molecular en el comportamiento térmico de un polímero?
RESPUESTA
Para las ramificaciones estas generan un volumen libre e incrementa el espacio entre las cadenas, y disminuye la densidad del polímero, proporcionando cadenas iguales o diferentes que dan una forma partícula al polímero lo cual hace que su tendencia fundirse sea casi nula.
En el caso de que los polímeros presenten entrecruzamiento molecular su comportamiento térmico será más resistente ya que esto permite que el material sea más difícil de fundir.
Los polímeros entrecruzados también pueden ser recubrimientos, adhesivos y componentes electrónicos. Los materiales entrecruzados no son solubles, porque todas las cadenas poliméricas se encuentran unidas covalentemente. Pero pueden absorber solventes. Un material entrecruzado que ha absorbido gran cantidad de solvente, se denomina un gel. Un tipo de gel que puede resultarle familiar es la poliacrilamida entrecruzada. La poliacrilamida no entrecruzada es soluble en agua y las poliacrilamidas entrecruzadas pueden absorber el agua. Los geles de poliacrilamidas
3.- ¿Cuales son las Estructuras Físicas presente en los polímeros, y explique que diferencias existen entre ellas, brevemente ?
IVAN PARADA
ResponderEliminar18.999.382
I-002-D
3.- ¿Cuales son las Estructuras Físicas presente en los polímeros, y explique que diferencias existen entre ellas, brevemente ?
RESPUESTA
Un Polímero amorfo es un polímero que debido a la falta de regularidad en su estructura, tacticidad, o por la falta de conformación helicoidal no puede formar cristales, que requieren de un orden en las cadenas del polímero. Muchos polímeros son amorfos, por ejemplo, el Poliestireno atáctico
En los sólidos cristalinos, las moléculas se encuentran ordenadas en las tres dimensiones. Esto es lo que se llama ordenamiento periódico y lo pueden tener los sólidos cristalinos constituidos por moléculas pequeñas. En el caso de los polímeros, las cadenas son muy largas y fácilmente se enmarañan y a demás, en el estado fundido se mueven en un medio muy viscoso, así que no puede esperarse en ellos un orden tan perfecto, pero de todas maneras, algunos polímeros exhiben ordenamiento parcial en regiones llamadas cristalitos.
Una sola macromolécula no cabrá en uno de esos cristalitos, así que se
Un polímero semicristalino es un polímero que contiene dos regiones claramente definidas en su estado sólido. Una de estas regiones es amorfa y la otra es cristalina.
4.-¿Cómo influye la temperatura en los polimeros segun sea su estructura fisica?
RESPUESTA
La temperatura genera diversos efectos sobre los polímeros, entre los que se encuentran el hecho de que, a temperaturas altas, los polímeros se vuelven líquidos muy viscosos en el que puede pasar rápidamente de una conformación a otra y al enfriarlo, se vuelve cada vez más elástico hasta que llega a la temperatura de transición vítrea, Tg, se convierte en un sólido duro, rígido y frágil.
La temperatura influye en los polímeros ya que esta varia las condicione físicas de los polímeros, entre los que se encuentran el hecho de que, a temperaturas altas, los polímeros se vuelven líquidos muy viscosos en el que puede pasar rápidamente de una conformación a otra y al enfriarlo, se vuelve cada vez más elástico hasta que llega a la temperatura de transición vítrea, Tg, se convierte en un sólido duro, rígido y frágil.
porción cristalina sólo la fusión.
5.- ¿ Cuales son los factores que afectan la movilidad molecular de un polímero, y cual es su impacto en la Tg?.
RESPUESTA
Grupos Pendientes Parte I: Anclas y Anzuelos: Los grupos pendientes ejercen gran efecto en la movilidad de la cadena, actuando como un anzuelo que atrapa cualquier molécula cercana cuando la cadena polimérica intenta moverse, o atrapando cadenas entre sí, cuando estas tratan de deslizarse una sobre otra.
Grupos Pendientes Parte II: Espacio Suficiente: cuanto más alejadas se encuentren unas de otras, las cadenas poliméricas se podrán mover con mayor facilidad. Esto disminuye la Tg, del mismo modo que un plastificante. (Cuando más volumen libre exista, menor será la Tg)
Flexibilidad de la Cadena Principal: cuanto más flexible sea la cadena principal, mayor será el movimiento del polímero y más baja será su Tg. Se destacan algunos ejemplos. El más notable es el de las siliconas.
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6.- ¿Para que se utiliza un DSC?
RESPUESTA
Se puede decir q es una técnica que se emplea para estudiar qué ocurre cuando un polímero es calentado. Se usa para analizar lo que llamamos las transiciones térmicas de un polímero. Esto nos permite evaluar el comportamiento de este mientras se le suministra temperatura.
1.- ¿Qué tipos de Fuerzas Intermoleculares interactúan en el polietileno PE y en el Policloruro de Vinilo PVC, y cómo eso influye en el comportamiento físico del material?
ResponderEliminarEl Polietileno PE se caracteriza por ser una molécula no polar, que presenta dentro de su estructura, fuerzas intermoleculares débiles de tipo London (dipolo inducido–dipolo inducido) y el Policloruro de vinilo PVC, es una molécula polar, con una fuerza intermolecular de tipo (dipolo – dipolo), la cual le da al material un comportamiento rígido.
A medida que aumenta la fuerza de cohesión entre las cadenas, tanto más rígido resultara el polímero y tanto mayor será la temperatura de fusión en el caso de los polímeros cristalinos o la temperatura de reblandecimiento en el caso de polímeros no cristalinos.
2.- ¿Cómo influyen las Ramificaciones y el Entrecruzamiento Molecular en el comportamiento térmico de un polímero?
La presencia de ramificaciones y/o entrecruzamientos en las moléculas generan gran influencia en el comportamiento térmico de los polímeros, debido a que incrementan la energía requerida para llevar a cabo la rotación de la cadena, y con ello, se evidencia que el requerimiento energético para lograr un cambio en la estructura del material aumenta significativamente, variando sus temperaturas de fusión y de transición vítrea, principalmente.
Las ramificaciones proporcionan volumen libre y aumentan la separación de las cadenas, de allí se da la densidad del polímero, así como los polímeros lineales y ramificados no se funden y son solubles en ciertos disolventes. La combinación de unas cadenas con otras vecinas a través de cadenas de otras cadenas de igual o diferente naturaleza para obtener una red tridimensional y el polímero se hace insoluble y no funde.
3.- ¿Cuales son las Estructuras Físicas presente en los polímeros, y explique que diferencias existen entre ellas, brevemente?
Cristalino: hace referencia a que las moléculas se encuentran dispuestas según un ordenamiento regular, es decir, permanecen alineadas correctamente. Existe empaquetamiento molecular o agrupación regular muy estrecha. (Forman lamelas).
Amorfo: las moléculas del polímero no presentan ningún tipo de orden molecular, es decir, no describen ningún tipo de empaquetamiento. (Forman centriolos).
Semicristalino: consiste en la unión de las dos estructuras anteriormente mencionadas. Presentan intervalos o rangos de temperaturas de fusión.
4.- ¿Cómo influye la temperatura en los polímeros según sea su estructura física?
ResponderEliminarLa temperatura de transición vítrea a diferencia del fundido, siendo esta una transición que se manifiesta en los polímeros cristalinos. Ocurre cuando las cadenas poliméricas abandonan sus estructuras cristalinas y se transforman en un líquido desordenado. La transición vítrea es una transición que se manifiesta en los polímeros amorfos; es decir, polímeros cuyas cadenas no están dispuestas según un ordenamiento cristalino, sino que están esparcidas en cualquier ordenamiento, aún en estado sólido. Pero lo importante es saber que la porción amorfa sólo experimentará la transición vítrea, y la porción cristalina sólo la fusión.
5.- ¿ Cuales son los factoresd que afectan la movilidad molecular de un polimero, y cual es su impacto en la Tg?.
Ø Flexibilidad de la Cadena Principal
Este es el factor más importante para tener en cuenta. Cuanto más flexible sea la cadena principal, mayor será el movimiento del polímero y más baja será su Tg.
Grupos Pendientes Parte I: Anclas y Anzuelos
Los grupos pendientes ejercen un gran efecto en la movilidad de la cadena. Incluso un grupo pequeño puede actuar como un anzuelo que atrapa cualquier molécula cercana cuando la cadena polimérica intenta moverse como un tirabuzón. Los grupos pendientes también pueden atraparse entre sí cuando las cadenas tratan de deslizarse una sobre otra. Uno de los mejores grupos pendientes para elevar la Tg es el voluminoso grupo adamantilo, derivado de un compuesto llamado adamantano.
Ø Grupos Pendientes Parte II: Espacio Suficiente
Pero los grupos voluminosos también pueden disminuir la Tg. Debido a su presencia, existe un límite para el empaquetamiento de las cadenas poliméricas. Cuanto más alejadas se encuentren unas de otras, se podrán mover con mayor facilidad. Esto disminuye la Tg, del mismo modo que un plastificante. La manera elegante de decir que existe más espacio disponible entre las cadenas poliméricas, significa decir que hay más volumen libre en el polímero. Por lo general, cuando más volumen libre exista, menor será la Tg.
6.- ¿Para que se utiliza un DSC?
Es una técnica que se emplea para estudiar qué ocurre cuando un polímero es calentado. Se emplea para analizar lo que llamamos las transiciones térmicas de un polímero. Teniendo en cuenta que las transiciones térmicas están referidos a cambios que tienen lugar en un polímero cuando usted lo calienta.
Yenny Casallas CI: 19130714
ResponderEliminarSeccion: 004-D
Giovanni D. Bohórquez C.
ResponderEliminarC. I.:19.843.197
Ingeniería Petroquímica
9no Semestre
Sección I-002-D
1.- ¿Qué tipos de Fuerzas Intermoleculares interactúan en el polietileno PE y en el Policloruro de Vinilo PVC, y cómo eso influye en el comportamiento físico del material?
El Polietileno (PE) es un material termoplástico blanquecino, de transparente a translúcido, donde generalmente las secciones gruesas son translúcidas y tienen una apariencia de cera y las secciones finas poseen apariencia transparente.. Por la polimerización de etileno pueden obtenerse productos con propiedades físicas muy variadas. Estos productos tienen en común la estructura química fundamental (-CH2-CH2-)n, y en general tienen propiedades químicas de un alcano de peso molecular elevado.
Un polietileno tiene una estructura parcialmente cristalina, parcialmente amorfa, y muestra un cambio gradual, a medida que aumenta la temperatura, hasta el estado completamente amorfo fundido. El grado de cristalinidad a temperaturas ordinarias se determina fácilmente por una medida del peso específico, y es aproximadamente 60% para un polietileno normal. Puede hacerse muestras más o menos cristalinas, y esta variación es debida a la variación en el grado de ramificación de la cadena.
Dentro de las características generales de este polímero se tiene, que su estructura está conformada por moléculas no polares, donde la fuerza de atracción que intervienen entre ellas son las de London (dipolo inducido – dipolo inducido), de acuerdo a estas propiedades, se verán determinados los comportamientos físicos que posee el polímero como por ejemplo, la temperatura de transición vítrea y la temperatura de fusión serán relativamente bajas ya que la fuerzas intermoleculares intrínsecas son débiles.
El Policloruro de Vinilo (PVC) es un moderno, importante y conocido miembro de la familia de los termoplásticos. Es un polímero obtenido de dos materias primas naturales cloruro de sodio o sal común (ClNa) (57%) y petróleo o gas natural (43%), siendo por lo tanto menos dependiente de recursos no renovables que otros plásticos. Es uno de los polímeros más estudiados y utilizados por el hombre para su desarrollo y confort, dado que por su amplia versatilidad es utilizado en áreas tan diversas como la construcción, energía, salud, preservación de alimentos y artículos de uso diario, entre otros.
• Es inodoro, insípido e inocuo, además de ser resistente a la mayoría de los agentes químicos.
• El PVC se presenta en su forma original como un polvo blanco, amorfo y opaco.
• Es ligero y no inflamable por lo que es clasificado como material no propagador de la llama.
• No se degrada, ni se disuelve en agua y además es totalmente reciclable.
Para este polímero las fuerza intermolecular que actúa en el es dipolo-dipolo, esta una interacción no covalente entre dos moléculas polares o dos grupos polares de la misma molécula si ésta es grande, cabe destacar que la característica principal es que mientras más grande sea la molécula mas enlaces dipolo-dipolo tendrá, por consiguiente, la temperatura de transición vítrea y la temperatura de fusión serán más elevadas.
2.- ¿Cómo influyen las Ramificaciones y el Entrecruzamiento Molecular en el comportamiento térmico de un polímero?
ResponderEliminarA medida que el polímero aumenta su tamaño lineal, entrecruzado y/o ramificado (en cuanto a la cadena que lo constituye) va disminuyendo o aumentando el volumen libre, es decir, los espacios entre las moléculas, el cual es el encargado de determinar los grados de libertad que poseen las moléculas para girar cuando se le aplica temperatura a un polímero. Mientras los segmentos de las cadenas donde las moléculas giran sean menores el movimiento disminuye y llega en momento que el polímero alcanza su Tg, esto indica que el material se pone rígido y en esas condiciones se vuelve vítreo, es decir frágil, porque como sus cadenas aunque todavía vibran ya no pueden girar para cambiar su posición, y no tienen manera de amortiguar los impactos.
3.- ¿Cuales son las Estructuras Físicas presente en los polímeros, y explique qué diferencias existen entre ellas, brevemente?
Cristalino: Las moléculas se encuentran ordenadas en las tres dimensiones para un polímero con esta condición las cadenas son muy largas y fácilmente se desordenan y a demás, en el estado fundido se mueven en un medio muy viscoso, así que no puede esperarse en ellos un orden tan perfecto.
Amorfo: Es un polímero que debido a la falta de regularidad en su estructura, no puede formar cristales, que requieren de un orden en las cadenas del polímero.
Semicristalino: Es un polímero que contiene dos regiones claramente definidas en su estado sólido. Una de estas regiones es amorfa y la otra es cristalina.
4.- ¿Cómo influye la temperatura en los polímeros según sea su estructura física?
Los plásticos cristalinos presenten una temperatura a la cual las moléculas de la zona amorfa adquieren movilidad, denominada temperatura de transición vítrea (tg), (en este caso el polímero pasa de estado cristalino a estado gomoso), y otra en la que las moléculas acomodadas en cristales empiezan a tener movilidad y se denomina temperatura de fusión (tm) (ya poseen movimiento las moléculas).
5.- ¿Cuales son los factores que afectan la movilidad molecular de un polímero, y cuál es su impacto en la Tg?
El factor principal que afecta la movilidad molecular de un polímero es la temperatura, se dice que se supera la temperatura de transición vítrea de un polímero cuando se le ha suministrado la suficiente energía calorífica para que sea capaz de aumentar la energía cinética de las moléculas y así empiecen a vibrar rápidamente.
6.- ¿Para qué se utiliza un DSC?
Es una técnica que se emplea para estudiar qué ocurre cuando un polímero es calentado. Se emplea para analizar lo que llamamos las transiciones térmicas de un polímero. Teniendo en cuenta que las transiciones térmicas están referidos a cambios que tienen lugar en un polímero cuando usted lo calienta. La fusión de un polímero cristalino es un ejemplo. La transición vítrea es también una transición térmica.
1.- ¿Qué tipos de Fuerzas Intermoleculares interactúan en el polietileno PE y en el Policloruro de Vinilo PVC, y cómo eso influye en el comportamiento físico del material?
ResponderEliminarEl tipo de fuerzas intermoleculares que interactúan en el polietileno es débil de tipo London (dipolo inducido – dipolo inducido), permitiendo así que el comportamiento del material posea una temperatura de fusión relativamente baja.
En el Policloruro de vinilo PVC, la fuerza intermolecular es de tipo (dipolo – dipolo), permitiendo así un comportamiento rígido del material.
2.- ¿Cómo influyen las Ramificaciones y el Entrecruzamiento Molecular en el comportamiento térmico de un polímero?
El comportamiento térmico dependerá en gran medida del orden en que se dispongan las moléculas, teniendo más movilidad en aquellos polímeros que sean lineales
Las Ramificaciones en el comportamiento térmico de un polímero, disminuye la densidad del polímero lo que hace que su tendencia fundirse sea casi nula.
El entrecruzamiento molecular su comportamiento térmico en el polímero será más resistente ya que este tipo de materiales no se funden, y a altas temperaturas ya no se le puede dar forma
3.- ¿Cuáles son las Estructuras Físicas presente en los polímeros, y explique qué diferencias existen entre ellas, brevemente?
Hace referencia a la orientación y cristalinidad
La estructura física presentes en los polímeros son:
Cristalinos: es un equipamiento molecular o agrupación regular. Ellos a su vez forman lamelas. Mientras más opaca es su estructura física más cristalina.
Semicristalinos: no existe temperatura específica sino un intervalo para cambiar de estado. Son amorfas y cristalinas.
Amorfos: forman centriolos. Las moléculas del polímero no presentan ningún tipo de orden molecular. Cuando incide la luz traspasa las moléculas poliméricas.
4.- ¿Cómo influye la temperatura en los polímeros según sea su estructura física?
Se vuelve rígido un polímero cuando este es enfriado por debajo de su Tg es decir su temperatura de transición vítrea; que es donde comienza su vibración molecular. Y se vuelven líquidos muy viscosos a Temperaturas elevadas es decir, su tm temperatura de fusión.
5.- ¿ Cuáles son los factores que afectan la movilidad molecular de un polímero, y cuál es su impacto en la Tg?.
Cuando hay mayor temperatura, las cadenas fácilmente se desenredan y exhiben un flujo viscoso.
A temperaturas intermedias, los átomos y las moléculas se mueven pero el enmarañamiento evitan que pasen de un lugar a otro, este es el estado de fusión
Cuando enfriamos, las moléculas no se mueven de su sitio por lo tanto se comportan mecánicamente como si fueran un vidrio.
Cuanto más flexible sea la cadena principal, mayor será el movimiento del polímero y más baja su Tg, es decir su temperatura de transición vítrea.
6.- ¿Para qué se utiliza un DSC?
Su utiliza para analizar lo que se conoce como transiciones térmicas, que es el comportamiento de los polímeros cuando son sometidos a una variación de temperatura.
EDMARY MARTINEZ
C.I.:19230904
ING.PETROQUIMICA
SECCION:I-002-D
José Angel Ortega
ResponderEliminarC.I: 18.980.149
Sección: I-002-D
Buenas noches con este comentario cumplo con mi asistencia
En la química de los polímeros la morfología se refiere a la forma molecular en estado sólido de las cadenas poliméricas y a su comportamiento en estados de agregación molecular.
1.- ¿Qué tipos de Fuerzas Intermoleculares interactúan en el polietileno PE y en el Policloruro de Vinilo PVC, y cómo eso influye en el comportamiento físico del material?
El polietileno presenta una fuerza intermolecular débil de tipo London (dipolo inducido – dipolo inducido), ya que es una molécula no polar, y por lo tanto tiene el material una temperatura de fusión respectivamente alta y un aspecto de color blanco. De tal manera que con un suministro pequeño de calor, el material podría fundirse. En cuanto al Policloruro de vinilo PVC, es una molécula polar, con una fuerza intermolecular de tipo (dipolo – dipolo), la cual le da al material un comportamiento rígido por tal motivo que a medida que aumenta la fuerza de cohesión entre las cadenas, el material se hace más rígido.
2.- ¿Cómo influyen las Ramificaciones y el Entrecruzamiento Molecular en el comportamiento térmico de un polímero?
Cada polímero se clasifica en función de sus estructura molecular, donde se involucra el modo de ramificación y entrecruzamiento que este presente, debido a esto, el comportamiento térmico dependerá en gran medida del orden en que se dispongan las moléculas, teniendo mas movilidad en aquellos polímeros que sean lineales, por su facilidad de desplazamiento, y por ende, mas opuesta a la movilidad o fluidez, en aquellas que presenten cadenas ramificadas o entrecruzadas.
3.- ¿Cuales son las Estructuras Físicas presente en los polímeros? y explique brevemente las diferencias existen entre ellas.
- Lineales: las cuales forman cadenas sencillas que no se cruzan entre si.
- Ramificados: donde la cadena principal contiene ramificaciones que conllevan a otras cadenas en forma paralela.
- Entrecruzados: disponen una serie de interconexiones entre cadenas adyacentes, unidas por enlaces covalentes.
4.-¿Cómo influye la temperatura en los polímeros según sea su estructura física?
La temperatura origina multiples efectos en los polímeros de los cuales se encuentra de que, a temperaturas altas los polímeros se hacen líquidos muy viscosos, en el que puede trasladarse de forma violenta de una conjunto a otro y si se enfria se hace cada vez más elástico hasta que termina a la temperatura de Tg, y asi se convierte en un sólido fuerte rígido y frágil,Cuando un polímero es enfriado por debajo de esta temperatura, se origina rígido y quebradizo, un ejemplo de ello es el vidrio. La parte amorfa sólo analisara la transición tg, y la parte cristalina sólo la tm
José Angel Ortega
ResponderEliminarC.I: 18.980.149
Sección: I-002-D
5.- ¿ Cuáles son los factores que afectan la movilidad molecular de un polímero, y cuál es su impacto en la Tg?.
Cuando hay mayor temperatura, las cadenas fácilmente se desenredan y exhiben un flujo viscoso.
A temperaturas intermedias, los átomos y las moléculas se mueven pero el enmarañamiento evitan que pasen de un lugar a otro, este es el estado de fusión
Cuando enfriamos, las moléculas no se mueven de su sitio por lo tanto se comportan mecánicamente como si fueran un vidrio.
Cuanto más flexible sea la cadena principal, mayor será el movimiento del polímero y más baja su Tg, es decir su temperatura de transición vítrea.
6.- ¿Para qué se utiliza un DSC?
Es una técnica que se emplea para estudiar qué ocurre cuando un polímero es calentado. Se emplea para analizar lo que llamamos las transiciones térmicas de un polímero. Teniendo en cuenta que las transiciones térmicas están referidos a cambios que tienen lugar en un polímero cuando usted lo calienta. La fusión de un polímero cristalino es un ejemplo. La transición vítrea es también una transición térmica.
Jose A Peña F
ResponderEliminar16.597.706
sección 004
Buenos días profesor e aquí las respuestas al cuestionario pautado las cuales son:
1.- ¿Qué tipos de Fuerzas Intermoleculares interactúan en el polietileno PE y en el Policloruro de Vinilo PVC, y cómo eso influye en el comportamiento físico del material?
El polietileno presenta una fuerza intermolecular débil de tipo London (dipolo inducido – dipolo inducido), porque es una molécula no polar, y por consiguientemente tiene el material una temperatura de fusión respectivamente alta y un aspecto de color blanco. El Policloruro de vinilo PVC, es una molécula polar, con una fuerza intermolecular de tipo (dipolo – dipolo), la cual le da al material un comportamiento rígido. Es porque a que a medida que aumenta la fuerza de cohesión entre las cadenas, el material se hace más rígido.
2.- ¿Cómo influyen las Ramificaciones y el Entrecruzamiento Molecular en el comportamiento térmico de un polímero?
A nivel general los polímeros entrecruzados se los moldea y se les da la forma antes de entrecruzarlos. Una vez que el entrecruzamiento toma lugar, usualmente a altas temperaturas, al material ya no se le puede dar forma. Dado que generalmente es el calor el que causa el entrecruzamiento que da una forma permanente, a estos materiales los llamamos termorrígidos.
Esta denominación se diferencia de los termoplásticos, que no son entrecruzados y puede volver a dárseles forma una vez que fueron moldeados. Curiosamente, el primer termorrígido fue otra vez, el poliisopreno. Cuando más azufre se agregue al poliisopreno, más rígido se volverá éste. Si está poco entrecruzado, es un caucho flexible. Pero si se encuentra densamente entrecruzado, es un termorrígido duro. (Ya que estamos, fue el hermano de Charles, Noah, el que fabricó el primer poliisopreno termorrígido). Aquí tenemos algunos termorrígidos entrecruzados:
Resinas epoxi
Polidiciclopentadieno
Policarbonatos
Los polímeros entrecruzados también pueden ser recubrimientos, adhesivos y componentes electrónicos. Los materiales entrecruzados no son solubles, porque todas las cadenas poliméricas se encuentran unidas covalentemente. Pero pueden absorber solventes. Un material entrecruzado que ha absorbido gran cantidad de solvente, se denomina un gel. Un tipo de gel que puede resultarle familiar es la poliacrilamida entrecruzada. La poliacrilamida no entrecruzada es soluble en agua y las poliacrilamidas entrecruzadas pueden absorber el agua. Los geles de poliacrilamidas entrecruzadas se emplean para fabricar lentes de contacto blandas.
El entrecruzamiento hace que los elastómeros y los plásticos sean más resistentes, pero hay un problema. Dado que los materiales entrecruzados no funden, resulta muy difícil reciclarlos. Una respuesta a este problema es crear entrecruzamientos que puedan ser reversibles, o incluso deshechos. Una familia de materiales que tienen entrecruzamientos reversibles son los elastómeros termoplásticos.
3.- ¿Cuales son las Estructuras Físicas presente en los polímeros? y explique brevemente las diferencias existen entre ellas.
Según la estructura física presente en los polímeros estos se pueden clasificar de la siguiente manera estructura amorfa, semicristalino y cristalina.
-Estructura Amorfa: presentan una estructura con ningún tipo de orden molecular, y presentan un punto de fusión único, formando centriolos.
-Estructura semicristalino: estas estructuras presentan intervalos o rangos de temperaturas de fusión, y se da por la unión de estructuras amorfas y cristalinas.
-Estructura cristalina: es un empaquetamiento molecular, y presentan un ordenamiento regular permaneciendo alineados correctamente.
4.-¿Cómo influye la temperatura en los polímeros según sea su estructura física?
ResponderEliminarLa influencia de la temperatura genera diversos efectos sobre los polímeros, esto también dependiendo de la estructura fisica y quimica del polimero, a temperaturas altas los polímeros se vuelven líquidos muy viscosos en el que puede pasar rápidamente de una conformación a otra y al enfriarlo, se vuelve cada vez más elástico hasta que llega a la temperatura de transición vítrea, Tg, se convierte en un sólido duro, rígido y frágil.
5.- ¿Cuales son los factores que afectan la movilidad molecular de un polímero, y cual es su impacto en la Tg?.
Los factores que afectan la movilidad molecular de un polímero son: Flexibilidad de la cadena principal: el movimiento del polímero va en función de la flexibilidad que presente la cadena principal, de esta manera, cuanto mas flexible sea la cadena principal, mayor será el movimiento del polímero y mas baja será su Tg.
Grupos pendientes parte I: Anclas y Anzuelos: El hecho de que un grupo pendiente se encuentre con otra molécula cercana, afecta la movilidad de la cadena, debido a que este actúa en forma de anzuelo, atrapando a moléculas vecinas e impidiendo que el polímero se mueva. Además le proporciona gran masa a la cadena polimérica haciendo que esta se mueva mas lentamente, en cuanto a la Tg, será proporcional al nivel de crecimiento de la cadena, aumentando o disminuyendo su tg considerablemente.
Grupos pendientes parte II: Espacio suficiente: Existe gran significación de movilidad en los casos de espacios disponibles en una cadena polimérica, de modo que los empaquetamientos que se forman entre las cadenas dejan un espacio y cuanto mas alejado estos se encuentren uno del otro, se podrán mover con mayor facilidad, y esto disminuye la Tg, en otras palabras, cuando mas volumen libre exista, menor será la Tg del polímero.
6.- ¿Para qué se utiliza un DSC?
La calorimetría diferencial de barrido por sus siglas en ingles que es (DSC ): este se utiliza para estudiar lo que ocurre cuando un polímero es calentado. Se emplea para analizar lo que llamamos las transiciones térmicas de un polímero. Teniendo en cuenta que las transiciones térmicas están referidos a cambios que tienen lugar en un polímero cuando usted lo calienta. La fusión de un polímero cristalino es un ejemplo. La transición vítrea es también una transición térmica.
Se emplea para analizar el comportamiento de los polímeros cuando son sometidos a un variación térmica, conocidas como transiciones térmicas o también, transición vítrea, cuando se trata de un polímero cristalino.
leonardo ramirez
ResponderEliminar18999972
seccion:I-002-d
La morfología de la mayoría de los polímeros es semi-cristalina. Es decir,
forman mezclas de pequeños cristales y materiales amorfos y funden en un
rango de temperatura, en lugar de un punto de fusión.
La estructura amorfa tipo vidrio presenta las cadenas enredadas.
El material cristalino muestra un alto grado de orden formado por
plegamiento y apilamiento de las cadenas del polímero
l polímero puede solidificarse formando un sólido amorfo o uno cristalino. Como se sabe los polímeros con fuertes irregularidades en su estructura tienden a formar sólidos amorfos y los polímeros con cadenas muy simétricas tienden a cristalizar, por lo menos parcialmente.
La línea ABCD corresponde a un polímero completamente amorfo. A temperaturas altas está en forma de un líquido viscoso, y al enfriarlo, se vuelve cada vez más elástico hasta que llega a la temperatura de transición vítrea , Tg, se convierte en un sólido duro, rígido y frágil. Lo que sucede es que, conforme disminuye la temperatura, el polímero se contrae porque las cadenas se mueven menos y se atraen más. Dado que va disminuyendo el volumen libre, es decir, los espacios entre las moléculas, los segmentos de las cadenas tienen cada vez menos lugar para girar, hasta que al llegar a Tg, dejan de hacerlo, el material se pone rígido y en esas condiciones se vuelve vítreo , es decir frágil, porque como sus cadenas aunque todavía vibran ya no pueden girar para cambiar su posición, y no tienen manera de amortiguar los impactos. A esta restricción del movimiento molecular también contribuye por supuesto, la falta de suficiente energía debida a las bajas temperaturas.
Si enfrías el polímero por debajo de su temperatura. de fusión, este cristaliza, pero no en forma de monocristales como en los polímeros obtenidos de fundidos, sinó en forma de esferulitas. Estas son agregados de cristales. Son birrefrigentes, y su número y tamaño depende de la temp. de cristalización o del subenfriamiento. Al aumentar el subenframiento, aumenta el nº de esferulitas que se nuclean, y por tanto disminuye el tamaño que puede alcanzar cada una de ellas.