Clasificación de los Polímeros

Por su Composición Química

Los polímeros se clasifican según los elementos presentes en su estructura:

• Homopolímeros: Formados por un único tipo de monómero. Ejemplo: Polietileno (PE).
• Copolímeros: Formados por dos o más tipos de monómeros. Ejemplo: Copolímero de estireno-butadieno (SBR).

Además, según la naturaleza de los monómeros, se dividen en:

• Polímeros orgánicos vinílicos: Contienen enlaces dobles carbono-carbono. Ejemplos: Polietileno, Polipropileno.
• Polímeros orgánicos halogenados: Incluyen átomos de halógenos (cloro, flúor…) en su composición. Ejemplos: PVC y PTFE.
• Polímeros acrílicos. Ejemplos: PMMA.
• Polímeros orgánicos no vinílicos: Además de carbono, tienen átomos de oxígeno o nitrógeno en su cadena principal. Algunas sub-categorías de importancia:
  • Poliésteres
  • Poliamidas
  • Poliuretanos
• Polímeros inorgánicos:
  • Basados en azufre. Ejemplo: polisulfuros.
  • Basados en silicio. Ejemplo: silicona.

Por sus Aplicaciones

Atendiendo a sus propiedades y usos finales, los polímeros se clasifican en:

• Elastómeros: Materiales con muy bajo módulo de elasticidad y alta extensibilidad. Se deforman mucho al someterlos a un esfuerzo, pero recuperan su forma inicial al eliminarlo. Absorben energía en cada ciclo de extensión y contracción, propiedad denominada resiliencia.
• Plásticos: Polímeros que se deforman irreversiblemente ante un esfuerzo intenso, no pudiendo volver a su forma original. Es importante destacar que el término «plástico» a veces se usa incorrectamente para referirse a todos los polímeros.
• Fibras: Presentan alto módulo de elasticidad y baja extensibilidad, permitiendo confeccionar tejidos dimensionalmente estables.
• Recubrimientos: Sustancias, normalmente líquidas, que se adhieren a superficies para otorgarles propiedades como resistencia a la abrasión.
• Adhesivos: Sustancias que combinan alta adhesión y alta cohesión, uniendo dos o más cuerpos por contacto superficial.

Por su Comportamiento al Elevar su Temperatura

Una forma empírica de clasificar polímeros es calentándolos por encima de cierta temperatura:

• Termoplásticos: Fluyen (pasan al estado líquido) al calentarlos y se endurecen (vuelven al estado sólido) al enfriarlos. Su estructura molecular presenta pocos o ningún entrecruzamiento. Ejemplos: polietileno (PE), polipropileno (PP), cloruro de polivinilo (PVC).
• Termoestables: No fluyen al calentarlos, sino que se descomponen químicamente. Esto se debe a una estructura con muchos entrecruzamientos que impiden los desplazamientos moleculares.

La clasificación termoplásticos/termoestables es independiente de la clasificación elastómeros/plásticos/fibras. Existen plásticos termoplásticos y termoestables, siendo esta la principal subdivisión del grupo de los plásticos. A menudo, al hablar de «termoestables» se hace referencia solo a «plásticos termoestables», pero los elastómeros también se dividen en termoestables (la mayoría) y termoplásticos (una minoría con aplicaciones interesantes).

Síntesis de Polímeros

Se distinguen dos métodos de polimerización:

Polimerización por Adición

El polímero se sintetiza por la adición de monómero insaturado a una cadena de crecimiento. Ejemplos: polietileno (PE), poliolefinas, polímeros vinílicos y acrílicos. Se esquematiza como una serie de reacciones en cadena:

Iniciación: I-I → 2I*

Crecimiento: I* + CH₂ = CHX → I-CH₂-C*HX

Crecimiento: R*_n + monómero → R*_n+1

Terminación: R*_n + R*_p → P_n+p

Obtención del Polietileno

Los polietilenos son polímeros olefínicos importantes con un crecimiento significativo. Su combinación de propiedades útiles, fabricación fácil y buenos aspectos económicos los hace materiales comerciales relevantes. Son resinas termoplásticas producidas mediante procesos a alta y baja presión con varios sistemas catalíticos complejos. Se obtienen varias familias de polímeros (baja densidad, baja densidad lineal y alta densidad), cada una con características diferentes de comportamiento y cualidades técnicas. En general, todos los polietilenos poseen excelentes propiedades dieléctricas (malos conductores eléctricos) y resistencia a disolventes orgánicos y compuestos químicos. Son materiales translúcidos y de peso ligero.