¿Cómo se clasifican los polímeros de acuerdo a su comportamiento mecánico y térmico?

Según su estructura química y el comportamiento frente a la temperatura, los plásticos pueden clasificarse en termoplásticos, termoestables y elastómeros.

De acuerdo al origen, existen tres tipos de polímeros: Naturales, Sintéticos y Semisintéticos.

Por ejemplo, atendiendo a su estructura podemos distinguir entre polímeros amorfos y semicristalinos. Los polímeros amorfos son polímeros que no poseen orden en su estructura; mientras que los polímeros semicristalinos son aquellos que poseen regiones con un ordenamiento periódico.

Según la estructura de sus cadenas, los polímeros pueden ser:

Dependiendo de su origen, los polímeros pueden ser naturales o sintéticos. Los sintéticos contienen normalmente entre uno y tres tipos diferentes de unidades que se repiten, mientras que los naturales o biopolímeros como la celulosa, el ADN o las proteínas presentan estructuras mucho más complejas.

Clasificación de los tipos de plásticos y su reciclaje

Los polímeros se dividen en dos grandes grupos: aquellos naturales, como celulosa, almidones, ADN y proteínas. Por otro lado, existen aquellos sintéticos que fueron fabricados por el hombre y que incluyen todos los derivados de los plásticos.

Además de las áreas científicas, los polímeros se dividen en 2 grandes grupos según el material utilizado para su síntesis: los polímeros orgánicos e inorgánicos.

El almidón, la celulosa, la seda y el ADN son ejemplos de polímeros naturales, entre los más comunes de estos y entre los polímeros sintéticos encontramos el nailon, el polietileno y la baquelita. Fig. Molécula del Poliestireno.

Se denominan polímeros sintéticos a los que son producidos por las empresas en los laboratorios, usando diferentes monómeros y catalizadores. En pocas palabras, son materiales plásticos industriales. Algunos ejemplos de ellos son el poliestireno, nylon, policloruro de vinilo, entre otros.

El concepto de polímero deriva de las palabras griegas Poly y Mers que, literalmente quiere decir "muchas partes". Desde el punto de vista químico, una definición de polímero es que son grandes moléculas - macromoléculas - compuestas por la unión de moléculas más pequeñas denominadas “monómeros”.

Entre las principales características de los polímeros se encuentran su alta resistencia, durabilidad, flexibilidad y facilidad de procesamiento. Además, los polímeros pueden ser diseñados para tener propiedades específicas, como la resistencia a la temperatura, la resistencia química y la conductividad eléctrica.

Los plásticos son polímeros artificiales que son fáciles de modificar, por lo que pueden ser moldeados para cualquier pieza. Suelen ser ligeros y económicos, y complementarse al añadir sustancias que mejoren sus propiedades, como la resistencia y durabilidad.

Hoy en día, tanto el polietileno de alta densidad (HDPE) como el polietileno de baja densidad (LDPE) siguen siendo los plásticos más utilizados. Ambos son fuertes, no se filtran (lixivian) y se utilizan frecuentemente en los envases de alimentos, pero el HDPE es menos flexible que el LDPE.

Estructura química

Los polímeros son muy grandes sumas de moléculas, con masas moleculares que puede alcanzar incluso los millones de Umas (unidad de masa atómica), que se obtienen por la repeticiones de una o más unidades simples llamadas “monómeros” unidas entre sí mediante enlaces covalentes.

Cuando sólo una especie de monómero se utiliza para construir la macromolécula el producto se denomina homopolímero o polímero. Si las cadenas están formadas por dos tipos de unidades monoméricas, el material se denomina copolímero y si son tres terpolímero.

Diferenciamos entre: Termoplásticos de uso general: alrededor del 80%, bastante económicos y fáciles de procesar. Termoplásticos de altas prestaciones: que tienen propiedades exclusivas: mayor resistencia mecánica, mayor transparencia o resistencia química y la capacidad de soportar elevadas temperaturas.

Existen diferentes tipos de polímeros biodegradables que se pueden clasificar, según su origen, en tres grandes grupos: Polímeros naturales como el almidón, la celulosa y las proteínas.

Plásticos de categoría 1 : Son plásticos blandos y transparentes. Plásticos de categoría 2 : Son plásticos blandos y opacos. Plásticos de categoría 4,5 y 6 : Resisten las temperaturas y pueden utilizarse en el microondas. No se recomienda el uso de plásticos que no estén debidamente marcados.

Los ejemplos más conocidos son: poliestireno, polimetacrilato de metilo (acrílico), polipropileno, polietileno y cloruro de polivinilo (PVC).

Polímeros Termoplásticos

Pueden soportar altas temperaturas. Al aplicar calor se vuelven blandos, recobrando su dureza al enfriarse. Elevada resistencia térmica y frente a agentes químicos. Buenas propiedades mecánicas y fácil procesado.

El papel está hecho de un tipo de polímero natural (celulosa) cuyas subunidades son azúcares simples. Cada plástico tiene sus propios tipos de polímeros hechos por el hombre, con subunidades como el estireno o el propileno.

Los polímeros de condensación incluyen a las poliamidas (nylon), los poliacetales (acetales, POM) y los poliésteres. El tipo de producto resultante depende del número de grupos funcionales que pueden reaccionar en el monómero.

Los biopolímeros son polímeros producidos por organismos vivientes, tales como plantas, animales o microorganismos, y son sintetizados por enzimas procesadoras que vinculan componentes básicos como azucares, aminoácidos o ácidos grasos hidroxilados para formar moléculas de alto peso molecular.

Loslinealesse forman cuando el monómero que lo origina tiene 2 puntos de “ataque” (de unión), de modo que la polimerización ocurre en una sola dirección, pero en ambos sentidos. Mientras que los polímeros ramificados las cadenas de ramas laterales se sujetan a la cadena principal durante la síntesis del polímero.

Como su nombre indica, los polímeros naturales son aquellos que surgen orgánicamente en la naturaleza. Por otro lado, los polímeros sintéticos son aquellos elaborados a partir de insumos y creados en el laboratorio.

Polímeros sintéticos, que tienen la particularidad de que son creados por el hombre y que se emplean tanto en el ámbito textil como en la construcción, la aeronáutica e incluso la medicina o la electrónica. Ejemplos de ellos son el polietileno o el PVC (Ploricloruro de vinilo).