Qué es un polímero, propiedades, beneficios y usos

Los polímeros están por todas partes. Sólo tienes que mirar a tu alrededor. Tu botella de agua de plástico. Las puntas de silicona de los auriculares de tu smartphone. El poliéster de tu chaqueta o tus zapatillas por ejemplo o el nylon de tu ropa deportiva. La goma de los neumáticos del coche familiar...

Ahora mírate en el espejo.

Muchas proteínas de tu cuerpo también son polímeros. Piensa en la queratina, el material que forma tu pelo y tus uñas. Incluso también el ADN de tus células es un polímero en su base.

Qué es un polímero

Por definición, los polímeros son grandes moléculas formadas por la unión (enlace químico) de una serie de bloques de construcción.

La palabra polímero viene del griego y según su etimología, esta significa "muchas partes".

Cada una de esas partes es lo que los científicos llaman un monómero (que en griego significa "una parte").

Piensa en un polímero como una cadena, en la que cada uno de sus eslabones es un monómero. Estos monómeros pueden ser sencillos, sólo un átomo o dos o tres, o pueden ser complicadas estructuras en forma de anillo que contienen una docena de átomos o más.

En un polímero artificial, cada uno de los eslabones de la cadena suele ser idéntico a sus vecinos. Pero en las proteínas, el ADN y otros polímeros naturales, los eslabones de la cadena suelen ser diferentes de sus vecinos.

En muchos casos, los polímeros suelen formar redes ramificadas en lugar de cadenas simples. Independientemente de su forma, las moléculas son muy grandes. De hecho, estos conjuntos suelen ser tan grandes que los científicos ya las clasifican como macromoléculas.

Las cadenas de polímeros por lo general suelen incluir cientos de miles de átomos, incluso millones. Cuanto más larga sea una cadena polimérica, más pesada será. Y, en general, los polímeros más largos darán a los materiales fabricados con ellos una mayor temperatura de fusión y ebullición.

Además de esto, cuanto más larga sea la cadena de un polímero, mayor va a ser su viscosidad (o resistencia a fluir como líquido).

La razón: tienen una mayor superficie, lo que hace que deseen adherirse a las moléculas vecinas.


Tipos de polímeros

Los dos grandes conjuntos en los que se dividen los diferentes tipos de polímeros, inorgánicos y orgánicos, se pueden resumir de la siguiente forma:

  • Polímeros inorgánicos: no tienen átomos de carbono en su cadena primordial. Son aquellos que derivan de los metales y minerales en procesos naturales o incluso en laboratorios.
  • Polímeros orgánicos: como base están formados por átomos de carbono en su estructura interna y pueden ser naturales o sintéticos.

Aunque también podemos llevar a cabo este otro tipo de clasificación sobre los polímeros:

  • Naturales: derivados de las moléculas sintetizadas por los seres vivos. Entre ellos se encuentra:
    • Polipéptidos
    • Hidrocarburos
    • Polisacáridos
  • Sintéticos (materiales poliméricos): se forman por polimerización de otros polímeros. Ejemplos de este grupo son:
    • Elastómeros (termoplásticos, termoestables)
    • Celulosas semisintéticas

Propiedades de los polimeros

La lista que se presenta a continuación describe las principales propiedades más importantes de un polímero:

Capacidad calorífica/ Conductividad térmica: El grado en que el plástico o el polímero actúa como un aislante eficaz contra el flujo de calor.

El poliestireno de los vasos de plástico desechables no es un buen aislante.

Sin embargo, al soplar aire a través del estireno mientras se polimeriza se obtiene la espuma de poliestireno que se utiliza para los vasos de café desechables, que es un aislante mucho mejor.

Expansión térmica: el grado de expansión o contracción del polímero cuando se calienta o se enfría.

La silicona se utiliza a menudo para sellar las ventanas de cristal a sus marcos porque tiene un coeficiente de expansión térmica muy bajo).

La expansión térmica también se refiere a la cuestión de si el polímero se expande o se contrae en la misma medida en todas las direcciones.

Los polímeros suelen ser anisótropos. Estos forman fuertes enlaces covalentes a lo largo de la cadena del polímero y las fuerzas de dispersión son mucho más débiles entre las cadenas del polímero.

Como resultado, los polímeros pueden expandirse en cantidades diferentes en distintas direcciones.

Cristalinidad: grado en que las cadenas del polímero están dispuestas en una estructura regular en lugar de aleatoria.

Algunos polímeros, como la plastilina, son demasiado amorfos y carecen de la rigidez necesaria para fabricar un producto útil. Los polímeros demasiado cristalinos suelen ser también demasiado frágiles.

Cristalinidad de los polimeros

Permeabilidad: la tendencia de un polímero a dejar pasar materiales extraños. El polietileno se utiliza para envolver alimentos porque es 4000 veces menos permeable al oxígeno que el poliestireno.

Módulo elástico: La fuerza necesaria para estirar el plástico en una dirección.

Resistencia a la tracción: La resistencia del plástico. La fuerza que debe aplicarse en una dirección para estirar el plástico hasta que se rompa.

Resiliencia: La capacidad que tiene el plástico para resistir el desgaste la abrasión.

Índice de refracción: El grado en que el plástico afecta a la luz cuando pasa a través del polímero. ¿Pasa la luz como el PMMA o absorbe la luz como el PVC?

Resistencia a la corriente eléctrica: ¿es el material un aislante, como la mayoría de los polímeros, o conduce la corriente eléctrica?

Existe un interés creciente por los polímeros conductores, que pueden cargarse y descargarse, y por los polímeros fotoconductores, que pueden recoger una carga eléctrica cuando se exponen a la luz.


Ejemplos de polimeros

La lana, el algodón y la seda son materiales naturales a base de polímeros que se han utilizado desde la antigüedad. La celulosa, principal componente de la madera y el papel, también es un polímero natural.

La lana esta formada por polimeros

Otros ejemplos de polímeros son las moléculas de almidón que fabrican las plantas. Un dato interesante: tanto la celulosa como el almidón están hechos del mismo monómero, el azúcar glucosa. Sin embargo, tienen propiedades muy diferentes.

El almidón se disuelve en agua y puede ser digerido. Pero la celulosa no se disuelve y no puede ser digerida por el ser humano. La única diferencia entre estos dos polímeros es la forma en que se han unido los monómeros de glucosa.

Los seres vivos construyen proteínas, un tipo particular de polímero, a partir de unos monómeros llamados aminoácidos. Aunque los científicos han descubierto unos 500 aminoácidos diferentes, los animales y las plantas sólo utilizan 20 de ellos para construir sus proteínas.

En el laboratorio, los químicos tienen muchas opciones para diseñar y construir polímeros. Los químicos pueden construir polímeros artificiales a partir de ingredientes naturales.

O pueden utilizar aminoácidos para construir proteínas artificiales distintas de las que fabrica la madre naturaleza. Lo más frecuente es que los químicos creen polímeros a partir de compuestos fabricados en el laboratorio.


Qué es un polimero acrilico

Los polímeros acrílicos se obtienen a partir de derivados de los ácidos acrílico y metacrílico; el grupo incluye también sus copolímeros con diversos monómeros vinílicos y alílicos.

Los monómeros comúnmente utilizados en la producción de estos polímeros son el acrilonitrilo, los ácidos acrílico y metacrílico, y sus derivados de amidas y ésteres alquílicos.


¿Es el polímero acrílico un plástico?

Como todos y cada uno de los plásticos, los plásticos acrílicos son polímeros. La palabra polímero viene de las palabras griegas poly, que significa muchos, y puros, que significa una parte.

Un polímero, por tanto, es un material formado por muchas moléculas, o partes, unidas como una cadena.


¿Es seguro el polímero acrílico?

Los polímeros de base acrílica y de polimetilmetacrilato (PMMA) se encuentran en muchos productos industriales, profesionales y de consumo y son de baja toxicidad, pero contienen niveles muy bajos de monómeros residuales y productos químicos de proceso que pueden filtrarse durante su manipulación y uso.


¿Para qué se utiliza el polímero acrílico?

Para que se entienda, los polímeros de acrilato son un grupo de polímeros que se preparan a partir de monómeros de acrilato como base. Estos plásticos resaltan por su trasparencia, resistencia a la ruptura y elasticidad.

También se conocen comúnmente como acrílicos o poliacrilatos. El polímero de acrilato se utiliza habitualmente en cosmética, como los esmaltes de uñas, como adhesivo.