Polímeros, termoendurecedores y termoendurecibles

Propiedades del polietileno

Cuando está comprando comestibles, probablemente obtenga bolsas de plástico endebles que parecen romperse fácilmente. Por otro lado, cuando va a comprar ropa, a menudo puede obtener una bonita bolsa de plástico resistente. Ambas son bolsas de plástico; de hecho, ambas suelen estar hechas de un polímero de eteno. Entonces, ¿qué marca la diferencia entre los dos tipos de bolsas? La bolsa de la compra es de polietileno de alta densidad (HDPE), mientras que la bolsa resistente es de polietileno de baja densidad (LDPE).

El HDPE tiene mayor resistencia por unidad de área que el LDPE. Esto puede no tener sentido cuando pensamos por primera vez en el tipo de bolsas que fabrica cada uno. Las bolsas de HDPE parecen mucho más débiles que las de LDPE. Pero piense en lo delgado que es el plástico para las bolsas de supermercado de HDPE. A pesar de ser mucho más delgadas que las bolsas de los grandes almacenes, las bolsas de la compra siguen siendo muy resistentes. Si hiciéramos una bolsa de plástico de HDPE tan gruesa como las bolsas de LDPE de los grandes almacenes, ¡sería muy fuerte!

El HDPE tiene cadenas rectas, lo que les permite apilarse, formando una estructura fuerte.

Una gran diferencia entre HDPE y LDPE es la estructura molecular de cada uno. Es cierto que ambos están hechos de una larga cadena de moléculas de eteno, pero difieren según la cantidad de cadenas laterales que tengan. El HDPE es una cadena larga, en su mayoría recta, y tiene muy pocas cadenas laterales. Por otro lado, el LDPE tiene muchas cadenas laterales. Las cadenas rectas permiten que el HDPE se apile en capas, que es lo que lo hace más resistente. Por otro lado, el LDPE no puede apilarse porque las cadenas laterales se interponen.

El LDPE tiene ramificaciones en la cadena, lo que dificulta su apilamiento, lo que lo convierte en un polímero más débil.

Dado que tanto el HDPE como el LDPE son polietilenos, ambos son polímeros termoendurecedores. Los polímeros termoendurecedores son polímeros que se pueden manipular en diferentes formas cuando están calientes y la forma se fija cuando se enfría. Si volviéramos a calentar el polímero, podríamos darle una nueva forma. De modo que tanto la bolsa de la tienda departamental como la bolsa de la compra se pueden calentar y manipular para darle una nueva forma.

Termoendurecible

A diferencia de los polímeros termoendurecedores, algunos polímeros son termoendurecibles. Los polímeros termoendurecibles no se pueden remodelar incluso cuando se calientan. El caucho para fabricar neumáticos de automóvil está hecho de un polímero termoendurecible. Veamos la estructura del HDPE nuevamente:

El HDPE y todos los polímeros termoendurecedores no tienen enlaces cruzados entre las cadenas

Las cadenas pueden apilarse, pero no hay eslabones cruzados que conecten una hebra con la siguiente; se mantienen unidos por fuerzas intermoleculares. Por otro lado, una vez que el caucho se ha asentado, forma enlaces cruzados, lo que hace que las cadenas no se muevan con facilidad.

Los enlaces cruzados verdes evitan que los polímeros termoendurecibles cambien de forma incluso cuando se calientan

La presencia o ausencia de estos enlaces cruzados es lo que marca la diferencia entre los polímeros termoendurecibles y termoendurecibles. Una vez que se han fraguado los polímeros termoendurecibles, esto significa que se han realizado los enlaces cruzados entre las hebras. Por lo tanto, incluso calentar estos polímeros nuevamente no romperá los enlaces cruzados.

Resumen de la lección

Los polímeros termoendurecedores son polímeros que se pueden reformar en una nueva forma una vez que se calientan. El polietileno es un ejemplo de polímero termoendurecible. Esto incluye ambos tipos de polímeros de polietileno, de alta y baja densidad. La alta densidad es una cadena recta y es más fuerte. La baja densidad es una cadena ramificada.

Los polímeros termoendurecibles son polímeros que mantienen su forma una vez que se han fraguado. El caucho es un ejemplo de polímero termoendurecible. Estos mantienen su forma debido a los enlaces cruzados entre los hilos.