¿Qué son los polímeros?
Los polímeros son macromoléculas constituidas por enlaces covalentes de uno o varios monómeros. Estos forman entonces cadenas cuya unión depende de las fuerzas de Van der Waals, interacciones hidrofóbicas y puentes de hidrógeno. Por todo esto, los polímeros se caracterizan por tener moléculas con una gran cantidad de masa, que en algunos casos supera el millón de UMA. Si bien se pueden encontrar polímeros en la naturaleza como la seda, el caucho, la celulosa, el almidón y el ADN; el ser humano ha desarrollado otros polímeros sintéticos con fines industriales, como el polietileno, la baquelita y el nailon, que se encuentran presentes en nuestro día a día. El término polímero proviene de los vocablos griegos polys (πολυς), que se puede traducir como “mucho”, y meros (μερος), que puede traducirse como “segmento”.
¿Cuáles son los tipos de polímeros?
Los polímeros se pueden clasificar de varias formas. Dependiendo de su origen, pueden catalogarse en:
- Polímeros naturales: son aquellos polímeros que se pueden encontrar en la naturaleza, como las macromoléculas de algunos seres vivos. Este es el caso de los ácidos nucleicos, las proteínas, el caucho, el hule, la lignina y los polisacáridos.
- Polímeros semisintéticos: son aquellos polímeros que se obtienen al transformar los polímeros naturales, como el caucho vulcanizado y la nitrocelulosa.
- Polímeros sintéticos: son aquellos polímeros que se obtienen por procesos industriales mediante monómeros. Ejemplo de ello son el PVC, el nailon, el poliestireno y el polietileno, entre otros.
Dependiendo de su mecanismo de polimerización, según Carothers, se pueden clasificar en:
- Polímeros de adición: son los polímeros cuya polimerización no libera ningún compuesto de masa molecular baja. Este proceso se origina con un catalizador, que comienza la reacción, separando la unión doble de carbono de los monómeros, los cuales se unen con otros.
- Polímeros de condensación: son los polímeros cuya polimerización genera una molécula con masa molecular baja en cada etapa del proceso, como, por ejemplo, el agua.
Según la clasificación de Flory, se pueden clasificar en:
- Polímeros formados por reacción en cadena: aquellos polímeros que necesitan un iniciador para su proceso de polimerización. Ejemplo de ellos son los alquenos, cuyo iniciador reacciona con un monómero, formando un radical libre que reacciona con otro monómero y forma así una reacción en cadena.
- Polímeros formados por reacción por etapas: aquellos polímeros que se forman mediante un proceso de polimerización por etapas durante un periodo extenso de tiempo, debido a la desaparición del monómero.
Dependiendo de su composición química, se pueden clasificar en:
- Polímeros orgánicos: aquellos polímeros que tienen átomos de carbono en su cadena principal.
- Polímeros vinílicos: aquellos polímeros que su cadena principal está formada únicamente por carbono. Este es el caso de los poliolefinas, los polímeros estirénicos, polímeros vinílicos halogenados y polímeros acrílicos.
- Polímeros orgánicos no vinílicos: aquellos polímeros que en su cadena principal tienen átomos de nitrógeno u oxígeno, como es el caso de los poliésteres, los poliuretanos y las poliamidas.
- Polímeros inórgánicos: aquellos polímeros que no tienen carbono en su cadena principal de átomos, entre los que se pueden encontrar los basados en azufre, como los polisulfuros; o los basados en silicio, como la silicona.
Dependiendo de sus aplicaciones, se pueden clasificar en:
- Elastómeros: aquellos polímeros con alta extensibilidad y baja elasticidad, por lo que pueden deformarse con facilidad para luego recuperar su forma.
- Adhesivos: aquellos polímeros con alta cohesión y adhesión, capaces de unir dos cuerpos o más mediante su contacto superficial.
- Fibras: aquellos polímeros con baja extensibilidad y alta elasticidad, posibilitando la confección de tejidos estables.
- Plásticos: aquellos polímeros que, sometidos a un gran esfuerzo, se deforman irreversiblemente.
- Recubrimientos: aquellos polímeros líquidos que se utilizan para cubrir la superficie de un objeto.
Dependiendo de su comportamiento a altas temperaturas, se pueden clasificar en:
- Elastómeros: aquellos polímeros elásticos que se pueden deformar con facilidad sin que se modifique su estructura o se rompan sus enlaces.
- Termoestables: aquellos polímeros que al ser calentados no fluyen, sino que se descomponen químicamente debido a su estructura entrecruzada, que impide el desplazamiento relativo de moléculas.
- Termoplásticos: aquellos polímeros que al ser calentados fluyen y se pueden endurecer al enfriarse. Esto se debe a sus estructuras con poco o ningún entrecruzamiento, como el polietileno, el polipropileno y el PVC.