Propiedades y Características de los Polímeros: Transición Vítrea, Fusión y Aditivos
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Temperatura de Transición Vítrea y Temperatura de Fusión en Polímeros
La temperatura de fusión (Tm) es una característica de los polímeros cristalinos. Se produce cuando las cadenas poliméricas abandonan su orden cristalino y se transforman en un líquido desordenado.
La transición vítrea (Tg) se observa en los polímeros amorfos, que son aquellos en los que las cadenas no presentan ningún orden cristalino.
Los polímeros cristalinos también contienen porciones amorfas (típicamente entre 40-70%). Por lo tanto, estos polímeros exhiben tanto una Tg como una Tm. La Tg corresponde a la región amorfa, mientras que la Tm se asocia a la región cristalina.
Aditivos en los Plásticos
Los plásticos son sustancias formadas por macromoléculas, obtenidas mediante síntesis a través de reacciones de polimerización o condensación. Generalmente, constan de dos componentes principales:
- Aglutinante: La resina, que proporciona solidez y elasticidad.
- Carga: Aporta dureza.
Además, pueden contener otros aditivos como:
- Estabilizadores.
- Pigmentos.
- Retardantes de fuego.
- Lubricantes (para facilitar el procesado).
- Retardadores del envejecimiento.
- Mejoradores de propiedades mecánicas (plastificantes).
- Mejoradores de propiedades ópticas, térmicas y superficiales.
- Cargas (para reducir el costo del producto).
Propiedades de los Plásticos
Propiedades Mecánicas
Son muy diversas, variando desde materiales rígidos y quebradizos hasta elásticos.
Densidad
Tienen un bajo peso específico, especialmente los expandidos (debido al gran volumen de aire que contienen). Su valor está relacionado con su grado de cristalinidad.
Propiedades Eléctricas
Debido a su estructura orgánica no iónica, son buenos aislantes eléctricos.
Propiedades Térmicas
- La temperatura les afecta significativamente: a temperaturas altas, la resistencia disminuye, mientras que a temperaturas bajas, aumenta la fragilidad.
- Son buenos aislantes térmicos (baja conductividad térmica).
- Presentan un elevado coeficiente de dilatación.
Propiedades Ópticas
Los plásticos sin aditivos son translúcidos. Esta propiedad está relacionada con la cristalinidad:
- Polímeros Amorfos: Son transparentes (ejemplos: PC, PMMA y PVC).
- Polímeros Cristalinos: Son opacos, debido a que las zonas cristalinas dispersan la luz.
Peso Molecular y su Distribución
La resistencia mecánica, elasticidad, Tg de los plásticos amorfos y la temperatura de fusión de las fibras están relacionadas con la masa molecular.
Debido al proceso de síntesis de los polímeros, se obtienen cadenas con diferentes grados de polimerización. Por lo tanto, no se puede hablar de un valor único de masa molecular.
Al tener las cadenas diferentes longitudes y, en consecuencia, diferentes pesos moleculares, se definen dos pesos moleculares promedio para un polímero:
