policloruro de vinilo

El poli(cloruro de vinilo) o PVC (del inglés poly(vinyl chloride)) es un polímero termoplástico.

Se presenta como un material blanco que comienza a reblandecer alrededor de los 80 °C y se

descompone sobre 140 °C. Es un polímero por adición y además una resina que resulta de la

polimerización del cloruro de vinilo o cloroeteno. Tiene una muy buena resistencia eléctrica y a

la llama.

El átomo de cloro enlazado a cada átomo de carbono le confiere características amorfas

principalmente e impiden su recristalización, la alta cohesión entre moléculas y cadenas poliméricas

del PVC se deben principalmente a los momentos dipolares fuertes originados por los átomos de

cloro, los cuales a su vez dan cierto impedimento estérico es decir que repelen moléculas con igual

carga, creando repulsiones electrostáticas que reducen la flexibilidad de las cadenas poliméricas,

esta dificultad en la conformación estructural hace necesario la incorporación de aditivos para ser

obtenido un producto final deseado.

En la industria existen dos tipos:

Rígido: para envases, ventanas, tuberías, las cuales han reemplazado en gran medida

al hierro (que se oxida más fácilmente).

Flexible: cables, juguetes, calzados, pavimentos, recubrimientos, techos tensados...

El PVC se caracteriza por ser dúctil y tenaz; presenta estabilidad dimensional y resistencia

ambiental. Además, es reciclable por varios métodos.

[editar]Historia

Resulta paradójico que uno de los polímeros comerciales menos estables sea al mismo tiempo uno

de los materiales plásticos más interesantes de la actualidad, lo que se refleja en la gran cantidad de

toneladas que se consumen anualmente en el mundo. Ese éxito comercial, se ha debido

principalmente, al desarrollo de estabilizantes adecuados, y de otros aditivos que han hecho posible

la producción de compuestos termoplásticos de gran utilidad. El cloruro de vinilo en su forma

de monómero, fue descubierto por Henri Victor Regnault en 1835 y en 1872 por Eugen Baumann en

situaciones diferentes. Regnault produjo cloruro de vinilo cuando trataba dicloroetano con una

solución alcohólica de hidróxido de potasio. También descubrió, accidentalmente, el poli(cloruro de

vinilo), por medio de la exposición directa del monómero a la luz del día. Sin embargo, no advirtió la

importancia de sus descubrimientos, ni comprendió que el polvo blanco contenido en el vaso de

precipitados de vidrio, era el polímero del líquido obtenido al comienzo. Baumann tuvo éxito en

1872, al polimerizar varios haluros de vinilo y fue el primero en obtener algunos de estos en la forma

de producto plástico. Ostrominlensky estableció en 1912 las condiciones para la polimerización

del cloruro de vinilo y, desarrolló técnicas convenientes en escala de laboratorio. Klatte de Grieskein

descubrió en 1918 los procesos que aún se emplean en la actualidad para la producción de cloruro

de vinilo a través de la reacción en estado gaseoso, del cloruro de hidrógeno y del acetileno, en

presencia de catalizadores.

El cloruro de polivinilo y sus polímeros han sido curiosidades de laboratorio hasta hace 40 años,

cuando se inició una labor de investigación más profunda y dirigida tanto enAlemania, como

en Estados Unidos y Rusia.

Senon de la B. F. Goodrich Company, y Reid de la Carbide and Chemical Carbon Company,

obtuvieron patentes para la producción de PVC que pueden ser considerados como los puntos de

partida para la producción industrial de este material.

El desarrollo de un PVC de Alto Impacto constituye uno de los descubrimientos de mayor

importancia en la segunda mitad del siglo XX, en relación con este material.

[editar]Características

Tiene una elevada resistencia a la abrasión, junto con una baja densidad (1,4 g/cm3), buena

resistencia mecánica y al impacto, lo que lo hace común e ideal para la edificación y

construcción.

Al utilizar aditivos tales como estabilizantes, plastificantes entre otros, el PVC puede

transformarse en un material rígido o flexible, característica que le permite ser usado en un gran

número de aplicaciones.

Es estable e inerte por lo que se emplea extensivamente donde la higiene es una prioridad, por

ejemplo los catéteres y las bolsas para sangre y hemoderivados están fabricadas con PVC, así

como muchas tuberías de agua potable.

Es un material altamente resistente, los productos de PVC pueden durar hasta más de sesenta

años como se comprueba en aplicaciones tales como tuberías para conducción de agua

potable y sanitarios; de acuerdo al estado de las instalaciones se espera una prolongada

duración del PVC así como ocurre con los marcos de puertas y ventanas.

Debido a los átomos de cloro que forman parte del polímero PVC, no se quema con facilidad ni

arde por si solo y cesa de arder una vez que la fuente de calor se ha retirado. Los perfiles de

PVC empleados en la construcción para recubrimientos, cielorrasos, puertas y ventanas, se

debe a la poca inflamabilidad que presenta.

Se emplea eficazmente para aislar y proteger cables eléctricos en el hogar, oficinas y en las

industrias debido a que es un buen aislante eléctrico.

Se vuelve flexible y moldeable sin necesidad de someterlo a altas temperaturas (basta unos

segundo expuesto a una llama) y mantiene la forma dada y propiedades una vez enfriado a

temperatura ambiente, lo cual facilita su modificación.

Alto valor energético. Cuando se recupera la energía en los sistemas modernos de combustión

de residuos, donde las emisiones se controlan cuidadosamente, el PVC aporta energía y calor a

la industria y a los hogares.

Rentable. Bajo coste de instalación.

[editar]Polimerización

El cloruro de vinilo comercial es polimerizado por vía radicálica, en bloque, suspensión y emulsión.

Los métodos de polimerización en solución tienen menor importancia comercial, al menos en

Europa. Aunque no se facilitan los detalles del proceso, según una patente tipo, el cloruro de vinilo

es polimerizado con un 0,8% de peróxido de benzoílo, basado en el peso del monómero. La

operación se realiza a 58 °C durante 17 horas en un cilindro rotativo, en cuyo interior hay bolas de

acero inoxidable. Debido a que el polímero es insoluble en el monómero, la polimerización en bloque

es heterogénea. La reacción es difícil de controlar y da lugar a una ligera disminución de las

propiedades aislantes y de la transparencia. La forma y el tamaño de las partículas, así como la

distribución de tamaños pueden ser controlados variando el sistema de dispersión y la velocidad de

agitación.

[editar]Daños y perjuicios del cloruro de vinilo

La exposición al cloruro de vinilo ocurre principalmente en el ambiente de trabajo. Respirar niveles

altos de cloruro de vinilo por cortos períodos de tiempo puede causar mareo, somnolencia y pérdida

del conocimiento. A niveles extremadamente altos, el cloruro de vinilo puede causar la muerte.

Respirar cloruro de vinilo por largos períodos de tiempo puede producir daño permanente al hígado,

reacciones del sistema inmunitario, daño a los nervios y cáncer del hígado.

http://es.wikipedia.org/wiki/Pol%C3%ADmero#Seg.C3.BAn_sus_aplicaciones

Polímero

El poliestireno es un monono formado a partir de la unidad repetitiva conocida como monomero.

Los polímeros (del Griego: poly: muchos y mero: parte, segmento)

son macromoléculas (generalmenteorgánicas) formadas por la unión de moléculas más pequeñas

llamadas monómeros.

Los polímeros no son más que unas sustancias formadas por una cantidad infinita de atomos que le

confieren un bajo peso atomomolecular que es una característica representativa de esta familia de

compuestos orgánicos. Posteriormente observaremos las reacciones que dan lugar a esta serie de

sustancias, no dejando de lado que las reacciones que se llevan a cabo en la polimerización son

aquellas que son fundamentales para la obtención de cualquier compuesto orgánico. 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 labaquelita.

Índice

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1  Polimerización

o 1.1  Tipos de polimerización

2  Propiedades

o 2.1  Propiedades eléctricas

o 2.2  Propiedades físicas de los polímeros.

o 2.3  Las propiedades mecánicas

3  Clasificación

o 3.1  Según su origen

o 3.2  Según su mecanismo de polimerización

o 3.3  Según su composición química

o 3.4  Según sus aplicaciones

o 3.5  Según su comportamiento al elevar su temperatura

4  Nomenclatura

5  Historia

6  Ejemplos de polímeros de gran importancia

o 6.1  Polímeros comunes

o 6.2  Polímeros de ingeniería

o 6.3  Polímeros funcionales

7  Véase también

8  Referencias

9  Bibliografía

10  Enlaces externos

[editar]Polimerización

La reacción por la cual se sintetiza un polímero a partir de sus monómeros se denomina

polimerización. Según el mecanismo por el cual se produce la reacción de polimerización para dar

lugar al polímero, ésta se clasifica como "polimerización por pasos" o como "polimerización en

cadena". En cualquier caso, el tamaño de la cadena dependerá de parámetros como la temperatura

o el tiempo de reacción, teniendo cada cadena un tamaño distinto y, por tanto, una masa

molecular distinta, de ahí que se hable de masa promedio del polímero.

[editar]Tipos de polimerización

Existen dos tipos fundamentales de polimerización:

Polimerización por condensación.

En cada unión de dos monómeros se pierde una molécula pequeña, por ejemplo agua. Debido a

esto, la masa molecular del polímero no es necesariamente un múltiplo exacto de la masa molecular

del monómero. Los polímeros de condensación se dividen en dos grupos:

Los Homopolímeros.

Polietilenglicol

Siliconas

Los Copolímeros.

Baquelitas.

Poliésteres.

Poliamidas.

La polimerización en etapas (condensación) necesita al menos monómeros bifuncionales.

Deben de saber que los polímeros pueden ser maquinables.

Ejemplo: HOOC--R1--NH2

Si reacciona consigo mismo, entonces:

2 HOOC--R1--NH2 <----> HOOC--R1--NH· + ·OC--R1--NH2 + H2O <----> HOOC--R1-NH--CO--

R1--NH2 + H2O

Polimerización por adición.

En este tipo de polimerización la masa molecular del polímero es un múltiplo exacto de la masa

molecular del monómero.

Suelen seguir un mecanismo en tres fases, con ruptura hemolítica:

Iniciación: CH2=CHCl + catalizador ⇒ •CH2–CHCl•

Propagación o crecimiento: 2 •CH2–CHCl• ⇒ •CH2–CHCl–CH2–CHCl•

Terminación: Los radicales libres de los extremos se unen a impurezas o bien se unen dos

cadenas con un terminal neutralizado.

Tacticidad de poliestireno, atáctico, sindiotáctico, isotáctico.

La estructura puede ser lineal o también ramificada (aparte de poder presentar

entrecruzamientos). También pueden adoptar otras estructuras, por ejemplo radiales.

Polimerización del estireno para dar poliestireno

n indica el grado de polimerización

Por otra parte, los polímeros pueden ser lineales, formados por una única cadena de

monómeros, o bien esta cadena puede presentar ramificaciones de mayor o menor

tamaño. También se pueden formar entrecruzamientos provocados por el enlace entre

átomos de distintas cadenas.

La naturaleza química de los monómeros, su masa molecular y otras propiedades físicas,

así como la estructura que presentan, determinan diferentes características para cada

polímero. Por ejemplo, si un polímero presenta entrecruzamiento, el material será más

difícil de fundir que si no presentara ninguno.

Los enlaces de carbono en los polímeros no son equivalentes entre sí, por eso

dependiendo del orden estereoquímico de los enlaces, un polímero puede ser: atáctico (sin

orden), isotáctico (mismo orden), o sindiotáctico (orden alternante) a esta conformación se

la llama tacticidad. Las propiedades de un polímero pueden verse modificadas

severamente dependiendo de su estereoquímica.

En el caso de que el polímero provenga de un único tipo de monómero se

denomina homopolímero y si proviene de varios monómeros se

llamacopolímero o heteropolímero. Por ejemplo, el poliestireno es un homopolímero, pues

proviene de un único tipo de monómero, el estireno, mientras que si se parte de estireno y

acrilonitrilo se puede obtener un copolímero de estos dos monómeros.

En los heteropolímeros los monómeros pueden distribuirse de diferentes maneras,

particularmente para polímeros naturales, los monómeros pueden repetirse de forma

aleatoria, informativa (como en los polipéptidos de las proteínas o en los polinucleótidos de

los ácidos nucleicos) o periódica, como en el peptidoglucano o en algunos polisacáridos.

Los monómeros que conforman la cadena de un copolímero se pueden ubicar en la cadena

principal alternándose según diversos patrones, denominándose copolímero

alternante, copolímero en bloque, copolímero aleatorio, copolímero de injerto. Para lograr

este diseño, la reacción de polimerización y los catalizadores deben ser los adecuados.

a) Homopolímero b) Copolímero alternante

c) Copolímero en bloque d) Copolímero aleatorio

e) Copolímero de injerto

Finalmente, los extremos de los polímeros pueden ser distintos que el resto de la cadena

polimérica, sin embargo es mucho más importante el resto de la cadena que estos

extremos debido a que la cadena es de una gran extensión comparada con los extremos.

[editar]Propiedades

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Fotoconductividad

Electrocromismo

Fotoluminiscencia  (fluorescencia y fosforescencia)

[editar]Propiedades eléctricas

Los polímeros industriales en general suelen ser malos conductores eléctricos, por lo que

se emplean masivamente en la industria eléctrica y electrónica como materiales aislantes.

Las baquelitas (resinas fenólicas) sustituyeron con ventaja a las porcelanas y el vidrio en el

aparellaje de baja tensión hace ya muchos años; termoplásticos como el PVC y los PE,

entre otros, se utilizan en la fabricación de cables eléctricos, llegando en la actualidad a

tensiones de aplicación superiores a los 20 KV, y casi todas las carcasas de los equipos

electrónicos se construyen en termoplásticos de magníficas propiedades mecánicas,

además de eléctricas y de gran duración y resistencia al medio ambiente, como son, por

ejemplo, las resinas ABS.

Para evitar cargas estáticas en aplicaciones que lo requieran, se ha utilizado el uso de

antiestáticos que permite en la superficie del polímero una conducción parcial de cargas

eléctricas.

Evidentemente la principal desventaja de los materiales plásticos en estas aplicaciones

está en relación a la pérdida de características mecánicas y geométricas con la

temperatura. Sin embargo, ya se dispone de materiales que resisten sin problemas

temperaturas relativamente elevadas (superiores a los 200 °C).

Las propiedades eléctricas de los polímeros industriales están determinadas

principalmente, por la naturaleza química del material (enlaces covalentes de mayor o

menor polaridad) y son poco sensibles a la microestructura cristalina o amorfa del material,

que afecta mucho más a las propiedades mecánicas. Su estudio se acomete mediante

ensayos de comportamiento en campos eléctricos de distinta intensidad y frecuencia.

Seguidamente se analizan las características eléctricas de estos materiales.

Los polímeros conductores fueron desarrollados en 1974 y sus aplicaciones aún están

siendo estudiadas.

[editar]Propiedades físicas de los polímeros.

Estudios de difracción de rayos X sobre muestras de polietileno comercial, muestran que

este material, constituido por moléculas que pueden contener desde 1.000 hasta 150.000

grupos CH2 – CH2 presentan regiones con un cierto ordenamiento cristalino, y otras donde

se evidencia un carácter amorfo: a éstas últimas se les considera defectos del cristal. En

este caso las fuerzas responsables del ordenamiento cuasicristalino, son las llamadas

fuerzas de van der Waals. En otros casos (nylon 66) la responsabilidad del ordenamiento

recae en los enlaces de H. La temperatura tiene mucha importancia en relación al

comportamiento de los polímeros. A temperaturas más bajas los polímeros se vuelven más

duros y con ciertas características vítreas debido a la pérdida de movimiento relativo entre

las cadenas que forman el material. La temperatura en la cual funden las zonas cristalinas

se llama temperatura de fusión (Tf) Otra temperatura importante es la de descomposición y

es conveniente que sea bastante superior a Tf.

[editar]Las propiedades mecánicas

Son una consecuencia directa de su composición así como de la estructura molecular tanto

a nivel molecular como supermolecular. Actualmente las propiedades mecánicas de interés

son las de los materiales polímeros y éstas han de ser mejoradas mediante la modificación

de la composición o morfología por ejemplo, cambiar la temperatura a la que los polímeros

se ablandan y recuperan el estado de sólido elástico o también el grado global del orden

tridimensional. Normalmente el incentivo de estudios sobre las propiedades mecánicas es

generalmente debido a la necesidad de correlacionar la respuesta de diferentes materiales

bajo un rango de condiciones con objeto de predecir el desempeño de estos polímeros en

aplicaciones prácticas. Durante mucho tiempo los ensayos han sido realizados para

comprender el comportamiento mecánico de los materiales plásticos a través de la

deformación de la red de polímeros reticulados y cadenas moleculares enredadas, pero los

esfuerzos para describir la deformación de otros polímeros sólidos en términos de procesos

operando a escala molecular son más recientes. Por lo tanto se considerarán los diferentes

tipos de respuesta mostrados por los polímeros sólidos a diferentes niveles de tensión

aplicados; elasticidad, viscoelasticidad, flujo plástico y fractura.

[editar]Clasificación

Existen varias formas posibles de clasificar los polímeros, sin que sean excluyentes entre

sí.

[editar]Según su origen

Polímeros naturales. Existen en la naturaleza muchos polímeros y

las biomoléculas que forman los seres vivos son macromoléculas poliméricas. Por

ejemplo, las proteínas, los ácidos nucleicos, los polisacáridos (como la celulosa y

la quitina), el hule o caucho natural, la lignina, etc.

Polímeros semisintéticos. Se obtienen por transformación de polímeros naturales.

Por ejemplo, la nitrocelulosa, el caucho vulcanizado, etc.

Polímeros sintéticos. Muchos polímeros se obtienen industrialmente a partir de los

monómeros. Por ejemplo, el nylon, el poliestireno, el Policloruro de vinilo (PVC),

elpolietileno, etc.

[editar]Según su mecanismo de polimerización

En 1929 Carothers propuso la siguiente clasificación:

Polímeros de condensación. La reacción de polimerización implica a cada paso la

formación de una molécula de baja masa molecular, por ejemplo agua.

Polímeros de adición. La polimerización no implica la liberación de ningún compuesto

de baja masa molecular.Esta polimerización se genera cuando un "catalizador", inicia

la reacción. Este catalizador separa la unión doble carbono en los monómeros, luego

aquellos monómeros se unen con otros debido a los electrones libres, y así se van

uniendo uno tras uno hasta que la reacción termina.

Clasificación de Flory (modificación a la de Carothers para considerar la cinética de la

reacción):

Polímeros formados por reacción en cadena. Se requiere un iniciador para

comenzar la polimerización; un ejemplo es la polimerización de alquenos (de tipo

radicalario). En este caso el iniciador reacciona con una molécula de monómero,

dando lugar a un radical libre, que reacciona con otro monómero y así sucesivamente.

La concentración de monómero disminuye lentamente. Además de la polimerización

de alquenos, incluye también polimerización donde las cadenas reactivas son iones

(polimerización catiónica y aniónica).

Polímeros formados por reacción por etapas. El peso molecular del polímero crece

a lo largo del tiempo de manera lenta, por etapas. Ello es debido a que el monómero

desaparece rápidamente, pero no da inmediatamente un polímero de peso molecular

elevado, sino una distribución entre dímeros, trímeros, y en general, oligómeros;

transcurrido un cierto tiempo, estos oligómeros empiezan a reaccionar entre sí, dando

lugar a especies de tipo polimérico. Esta categoría incluye todos los polímeros de

condensación de Carothers y además algunos otros que no liberan moléculas

pequeñas pero sí se forman gradualmente, como por ejemplo los poliuretanos.

[editar]Según su composición química

Polímeros orgánicos. Posee en la cadena principal átomos de carbono.

Polímeros orgánicos vinílicos. La cadena principal de sus moléculas está formada

exclusivamente por átomos de carbono.

Dentro de ellos se pueden distinguir:

Poliolefinas , formados mediante la polimerización de olefinas.

Ejemplos: polietileno y polipropileno.

Polímeros estirénicos, que incluyen al estireno entre sus monómeros.

Ejemplos: poliestireno y caucho estireno-butadieno.

Polímeros vinílicos halogenados, que incluyen átomos de halógenos

(cloro, flúor...) en su composición.

Ejemplos: PVC y PTFE.

Polímeros acrílicos. Ejemplos: PMMA.

Polímeros orgánicos no vinílicos. Además de carbono, tienen átomos

de oxígeno o nitrógeno en su cadena principal.

Algunas sub-categorías de importancia:

Poliésteres

Poliamidas

Poliuretanos

Polímeros inorgánicos. Entre otros:

Basados en azufre. Ejemplo: polisulfuros.

Basados en silicio. Ejemplo: silicona.

[editar]Según sus aplicaciones

Atendiendo a sus propiedades y usos finales, los polímeros pueden

clasificarse en:

Elastómeros . Son materiales con muy bajo módulo de elasticidad y alta

extensibilidad; es decir, se deforman mucho al someterlos a un esfuerzo

pero recuperan su forma inicial al eliminar el esfuerzo. En cada ciclo de

extensión y contracción los elastómeros absorben energía, una

propiedad denominada resiliencia.

Plásticos . Son aquellos polímeros que, ante un esfuerzo

suficientemente intenso, se deforman irreversiblemente, no pudiendo

volver a su forma original. Hay que resaltar que el término plástico se

aplica a veces incorrectamente para referirse a la totalidad de los

polímeros.

Fibras . Presentan alto módulo de elasticidad y baja extensibilidad, lo que

permite confeccionar tejidos cuyas dimensiones permanecen estables.

Recubrimientos . Son sustancias, normalmente líquidas, que se

adhieren a la superficie de otros materiales para otorgarles alguna

propiedad, por ejemplo resistencia a la abrasión.

Adhesivos . Son sustancias que combinan una alta adhesión y una alta

cohesión, lo que les permite unir dos o más cuerpos por contacto

superficial.

[editar]Según su comportamiento al elevar su temperatura

Para clasificar polímeros, una de las formas empíricas más sencillas consiste

en calentarlos por encima de cierta temperatura. Según si el material funde y

fluye o por el contrario no lo hace se diferencian tres tipos de polímeros:

Termoplásticos , que fluyen (pasan al estado líquido) al calentarlos y se

vuelven a endurecer (vuelven al estado sólido) al enfriarlos. Su

estructura molecular presenta pocos (o ningún) entrecruzamientos.

Ejemplos: polietileno (PE), polipropileno (PP), cloruro de polivinilo PVC.

Termoestables , que no fluyen, y lo único que conseguimos al

calentarlos es que se descompongan químicamente, en vez de fluir. Este

comportamiento se debe a una estructura con muchos

entrecruzamientos, que impiden los desplazamientos relativos de las

moléculas.

Elastómero , plásticos con un comportamiento elástico que pueden ser

deformados fácilmente sin que se rompan sus enlaces o modifique su

estructura.

La clasificación termoplásticos / termoestables es independiente de la

clasificación elastómeros / plásticos / fibras. Existen plásticos que presentan

un comportamiento termoplástico y otros que se comportan como

termoestables. Esto constituye de hecho la principal subdivisión del grupo de

los plásticos y hace que a menudo cuando se habla de "los termoestables" en

realidad se haga referencia sólo a "los plásticos termoestables". Pero ello no

debe hacer olvidar que los elastómeros también se dividen en termoestables

(la gran mayoría) y termoplásticos (una minoría pero con aplicaciones muy

interesantes).

[editar]Nomenclatura

A parte de las reglas de nomenclatura establecidas por la IUPAC, existe otro

mecanismo alternativo con el que también se pueden nombrar los polímeros

y es tomando como base el monómero del cual son provenientes. Este

sistema es el más común. Entre los compuestos nombrados de esta manera

se encuentran: el polietileno y el poliestireno. Se tiene que cuando el nombre

del monómero es de una sola palabra, el polímero constituido a partir de este

sencillamente agregando el prefijo poli.

Las normas internacionales publicadas por la IUPAC indican que el principio

general para nombrar polímeros es utilizar el prefijo poli- seguido de la

unidad estructural repetitiva (UER) que define al polímero, escrita entre

paréntesis. La UER debe ser nombrada siguiendo las normas convencionales

de la IUPAC para moléculas sencillas.1

Ejemplo:Poli (tio-1,4-fenileno)

Las normas IUPAC se utilizan habitualmente para nombrar los polímeros de

estructura complicada, ya que permiten identificarlos sin ambigüedad en las

bases de datos de artículos científicos.2 Por el contrario, no suelen ser

utilizadas para los polímeros de estructura más sencilla y de uso común

principalmente porque estos polímeros fueron inventados antes de que se

publicasen las primeras normas IUPAC, en 1952, y por tanto sus nombres

"comunes" o "tradicionales" ya se habían popularizado.

En la práctica, los polímeros de uso común se suelen nombrar según alguna

de las siguientes opciones:

Sufijo poli- seguido del monómero del que se obtiene el polímero. Esta

convención es diferente de la IUPAC porque el monómero no siempre

coincide con la UER y además se nombra sin paréntesis y en muchos

casos según una nomenclatura "tradicional", no la IUPAC.

Ejemplos: polietileno frente a poli (metileno); poliestireno frente a poli(1-

feniletileno)

Monómero UER Polímero

Sistema tradicional etileno polietileno

Sistema IUPAC etenometileno

poli (metileno)

Monómero UER Polímero

Sistema tradicional estireno poliestireno

Sistema IUPAC fenileteno 1-feniletileno poli(1-feniletileno)

Para copolímeros se suelen listar simplemente los monómeros que los

forman, a veces precedidos de las palabras caucho o goma si se trata de

un elastómero o bien resina si es un plástico. Ejemplos: acrilonitrilo

butadieno estireno; caucho estireno-butadieno; resina fenol-

formaldehído.

Es frecuente también el uso indebido de marcas comerciales como

sinónimos del polímero, independientemente de la empresa que lo

fabrique.

Ejemplos: Nylon para poliamida;Teflon para politetrafluoretileno; Neopren

o para policloropreno.

La IUPAC reconoce que los nombres tradicionales están firmemente

asentados por su uso y no pretende abolirlos sino solo ir reduciendo

paulatinamente su utilización en las publicaciones científicas.1

[editar]Historia

Los polímeros son muy grandes sumas de moléculas, con masas

moleculares que puede alcanzar incluso los millones de UMAs que se

obtienen por la repeticiones de una o más unidades simples llamadas

“monómeros” unidas entre sí mediante enlaces covalentes. Estos forman

largas cadenas que se unen entre sí por fuerzas de Van der Waals, puentes

de hidrógeno o interacciones hidrofóbicas.

El desarrollo de los polímeros fue inducido a través de las modificaciones de

estos con el fin de mejorar sus propiedades físicas en pro del auge de las

aplicaciones de los mismos. En 1839, Charles Goodyear modifico el hule a

través del calentamiento con azufre (vulcanización), ya que este por lo

general era frágil en temperaturas bajas y pegajoso ha altas temperaturas.

Mediante la vulcanización el hule se convirtió en una sustancia resistente a

un amplio margen de temperaturas. Otro acontecimiento que contribuyo al

desarrollo continúo de los polímeros fue la modificación de la celulosa que

permitió el surgimiento de las fibras sintéticas llamadas rayones.

Posteriormente Leo Baekeland instauro el primer polímero totalmente

sintético al que llamo baquelita; este se caracterizó por ser un material muy

duradero y por provenir de otros materiales de bajo costo como el fenol y

el formaldehido. Este compuesto llegó a tener gran éxito durante cierto

tiempo. Sin embargo independientemente de los avances aplicativos de los

polímeros, no se tenía mucha información en cuanto a la estructura de estos.

En el transcurso de la década de 1920, Herman Staudinger fue el primero en

instituir que los polímeros eran compuestos de gran peso molecular que se

encontraban unidos mediante la formación de enlaces covalentes. Tal idea

fue apoyada años más tarde por Wallace Carothers, de DuPont, los cuales

llegaron a establecer concepciones similares. Estos conceptos dieron paso al

desarrollo de la química de los polímeros tanto sintéticos como naturales.

Los polímeros naturales, por ejemplo la lana, la seda, la celulosa, etc., se han

empleado profusamente y han tenido mucha importancia a lo largo de la

historia. Sin embargo, hasta finales del siglo XIX no aparecieron los primeros

polímeros sintéticos, como por ejemplo el celuloide.

Los primeros polímeros que se sintetizaron se obtenían a través de

transformaciones de polímeros naturales. En 1839 Charles Goodyear realiza

el vulcanizado del caucho. Elnitrato de celulosa se sintetizó accidentalmente

en el año 1846 por el químico Christian Friedrich Schönbein y en 1868, John

W. Hyatt sintetizó el celuloide a partir de nitrato de celulosa.

El primer polímero totalmente sintético se obtuvo en 1907,3 cuando el químico

belga Leo Hendrik Baekeland fabrica la baquelita a partir

de formaldehído y fenol. Otros polímeros importantes se sinterizaron en años

siguientes, por ejemplo el poliestireno (PS) en 1911 o el poli (cloruro de vinilo)

(PVC) en 1912.

En 1922, el químico alemán Hermann Staudinger comienza a estudiar los

polímeros y en 1926 expone su hipótesis de que se trata de largas cadenas

de unidades pequeñas unidas por enlaces covalentes. Propuso las fórmulas

estructurales del poliestireno y del polioximetileno, tal como las conocemos

actualmente, como cadenas moleculares gigantes, formadas por la

asociación mediante enlace covalente de ciertos grupos atómicos llamados

"unidades estructurales". Este concepto se convirtió en "fundamento" de la

química macromolecular sólo a partir de 1930, cuando fue aceptado

ampliamente. En 1953 recibió el Premio Nobel de Química por su trabajo.

Wallace Carothers, trabajando en la empresa DuPont desde 1928, desarrolló

un gran número de nuevos polímeros: poliésteres, poliamidas, neopreno, etc.

La Segunda Guerra Mundial contribuyó al avance en la investigación de

polímeros. Por ejemplo, fue muy importante la sustitución del caucho

natural por caucho sintético.

En los años 1950 el alemán Karl Ziegler y el italiano Giulio Natta desarrollaron

los catalizadores de Ziegler-Natta y obtuvieron el Premio Nobel de Química

en 1963.

Otro Premio Nobel de Química fue concedido por sus estudios de polímeros

a Paul J. Flory en 1974.

En la segunda mitad del siglo XX se desarrollaron nuevos métodos de

obtención, polímeros y aplicaciones. Por ejemplo, catalizadores

metalocénicos, fibras de alta resistencia,polímeros conductores (en 2000 Alan

J. Heeger, Alan G. MacDiarmid y Hideki Shirakawa recibieron el Premio

Nobel de Química por el desarrollo de estos polímeros), estructuras

complejas de polímeros, polímeros cristales líquidos, etc.

[editar]Ejemplos de polímeros de gran importancia

[editar]Polímeros comunes

Polietileno  (PE) (HDPE o LDPE, alta, media y baja densidad)

Polipropileno  (PP)

Poliestireno  (PS)

Poliuretano  (PU)

Policloruro de vinilo  (PVC)

Politereftalato de etileno  (PET)

Polimetilmetacrilato  (PMMA)

[editar]Polímeros de ingeniería

Nylon  (poliamida 6, PA 6)

Polietilenimina

Polilactona

Policaprolactona

Poliéster

Polisiloxanos

Polianhidrido

Poliurea

Policarbonato

Polisulfonas

Poliacrilonitrilo

Acrilonitrilo Butadieno Estireno  (ABS)

Polióxido de etileno

Policicloctano

Poli (n-butil acrilato)

Tereftalato de Polibutileno  (PBT)

Estireno Acrilonitrilo  (SAN)

Poliuretano Termoplástico  (TPU)

[editar]Polímeros funcionales

Copolímeros

http://www.argensold.com/retenes.php3

etenes de Viton ArgensoldCaracterísticas Técnicas- Retén de diseño para aplicaciones en funcionamiento rotativo.- Alta confiabilidad del compuesto de caucho.- Resistencia a fluidos de alta agresividad pudiendo funcionar con más de 300 fluidos   a temperaturas elevadas durante períodos prolongados.- Elevada resistencia a las altas temperaturas (-25°C a + 220°C)- Muy buena resistencia a la deformación por compresión (deformación permanente)- Excelente retención de la fuerza de sellado.- El retén mantiene su forma de sellado durante mucho mas tiempo de   funcionamiento- Disponibilidad inmediata en medidas métricas normalizadas- Retención de la dureza original de diseño. El vitón mantiene la dureza original   mientras que otros compuestos pueden ablandarse o endurecerse en función de la   temperatura o el contacto con el fluido, produciéndose fallas prematuras.- Elevada resistencia a los aceites, lubricantes y combustibles- Compatibilidad con agentes ácidos y alcalinos - Resistencia a las radiaciones.

Retenes de Viton Serie Métrica (Haga click sobre el item para ver el Programa Completo de Dimensiones):Ø Eje de 5,00mm a 480,00mm

Ventajas operativas de Retenes de Vitón Argensold:

- Disminución de costos de mantenimiento y parada de equipos.- Alta confiabilidad operativa (larga vida útil del reten)

- Evitara riesgo de pérdidas o fuga de fluidos

- Mayor versatilidad del equipo- Alta seguridad de sellado en condiciones exigentes de aplicación- Reducción de costos de garantía de su producto- Fácil reposición del producto al seleccionar medidas normalizadas- Mayor calidad, seguridad e imagen de su producto y de su marca- Identificación del compuesto y dimensiones mediante

texto grabado en relieve en el retén- Producto de importación con certificación ISO-9001

Aplicaciones TípicasIndustria automotriz, aeroespacial, máquinas  herramientas, motores, industria química, industria naval. industria petrolera, equipos de hidráulica, siderurgia, maquinaria pesada

VitonDe Wikipedia, la enciclopedia libre

Este artículo necesita otras citas para la verificación . Por favor, ayudar a mejorar este artículo añadiendo citas de fuentes confiables . Material de referencias puede ser impugnado y eliminado . (diciembre de 2008)

Genuine Viton

Viton es una marca de caucho sintético y polímero fluorado elastómero de uso común en las juntas

tóricas y otros moldeados o extruidos mercancías. El nombre es una marca registrada de DuPont

Performance Elastomers LLC .

Fluoroelastómeros Viton se clasifican bajo la norma ASTM D1418 y la norma ISO 1629 de

designación de FKM . Esta clase de elastómeros es una familia que comprende copolímeros

de hexafluoropropileno (HFP) y fluoruro de vinilideno (VDF o VF2), terpolímeros

de tetrafluoroetileno (TFE), fluoruro de vinilideno (VDF) y hexafluoropropileno (HFP), así como

perfluorometilviniléter (PMVE) especialidades que contienen. El flúor contenido de los grados de

Viton más comunes varía entre 66 y 70%.

Contenido

 [hide]

1   Variedades

2   Aplicaciones

3   Precauciones

4   materiales que compiten

5   Véase también

6   Enlaces externos

7   Referencias

[ editar ]Variedades

Hay cuatro familias de polímeros viton:

1. A (dipolímeros de VF2/HFP): sellado de propósito general. Los combustibles para

automóviles, aeroespacial y lubricantes. Nominal polímero de flúor contenido: 66%.

2. B (terpolímeros de VF2/HFP/TFE): Planta de Procesos Químicos, Sellos y juntas energía de

la red. Nominal polímero de flúor contenido: 68%.

3. F (terpolímeros de VF2/HFP/TFE): oxigenados de combustibles

automotrices. Concentrados acuosos ácidos inorgánicos, agua, vapor. Nominal polímero de

flúor contenido: 70%.

4. Tipos especiales incluyen GLT, GBLT, GFLT & Extreme Viton (copolímeros de TFE /

propileno y etileno / TFE / PMVE): Automotriz, exploración de petróleo, Sellado Especial

Ultra entornos difíciles

[ editar ]Aplicaciones

El rendimiento de fluoroelastómeros en productos químicos agresivos depende de la naturaleza del

polímero de base y los ingredientes de mezcla utilizados para el moldeo de los productos finales

(por ejemplo, juntas tóricas). Este rendimiento puede variar significativamente cuando los usuarios

finales compra Viton polímero que contiene productos de caucho de diferentes fuentes. Viton es

compatible en general con hidrocarburos , pero incompatible con cetonas tales como acetona ,

y ácidos orgánicos tales como ácido acético. Juntas tóricas de Viton son típicamente codificados por

colores como el negro, pero las nuevas juntas, sellos y juntas tóricas deben ser de color verde o

FKM FKM negro, pero con una marca verde en el borde exterior.

Viton Juntas tóricas han utilizado con seguridad durante algún tiempo en el buceo por los

buceadores que utilizan mezclas de gases conocidos como Nitrox . Viton se utiliza porque tiene una

menor probabilidad de incendiarse, incluso con los porcentajes incrementados de oxígeno que se

encuentran en Nitrox. También es menos susceptible a la descomposición bajo condiciones de

oxígeno aumentadas.

Viton mangueras o tubos revestidos de Viton se recomiendan comúnmente en aplicaciones de

automoción y otros combustibles de transporte cuando las altas concentraciones de biodiesel son

necesarios. Los estudios indican que los tipos B y F (FKM-GBL-S y FKM-GF S-) son más resistentes

a las biodiesel ácido. (Este es el biodiesel combustible que es inestable y oxidante.)

Juntas tóricas Viton son la única solución conocida para el uso generalizado de Buna-N focas en

muchos lugares de las unidades de motor de un automóvil BMW de regulación variable,

conocidos como VANOS . En los VANOS, el Buna-N o-ring se deterioran mientras que el

fluorocarbono juntas tóricas Viton tienen similares características funcionales de Buna-N,

pero con una temperatura mucho más alta y las características de resistencia química.

[ editar ]Precauciones

A altas temperaturas o en un incendio, fluoroelastómeros se descomponen, y puede liberar fluoruro

de hidrógeno . Los residuos deben manipularse utilizando equipos de protección. [1]

[ editar ]Conflicto de materiales

Otras marcas que compiten con Viton son:

Dyneon por 3M, EE.UU..

Dai-El de Daikin, Japón.

Tecnoflon por Solvay Solexis, Italia.

[ editar ]Véase también

Lexan

Linterna con lente de Lexan

La resina de policarbonato LEXAN® es un termoplástico técnico amorfo, caracterizado por sus

excepcionales propiedades térmicas, eléctricas, ópticas y mecánicas. Esta es fabricada

por SABIC Innovative Plastics' (Anteriormente General Electric Plastics). Su aplicación más

conocida es la fabricación de los iPod de Apple.

Contenido

  [ocultar]

1   Desarrollo

2   Manufactura

3   Referencias

4   Enlaces externos

[editar]Desarrollo

El descubrimiento del policarbonato de marca registrada Lexan, hecho por el químico

de General Electric, Dr. Daniel Fox, ocurrió en 1953, mientras trabajaba en recubrimientos para

cables, solo una semana antes el Dr. Hermann Schnell de Bayer en Alemania hizo el mismo

descubrimiento independientemente. Ambos equipos se impresionaron por la notable

resistencia del material.

Ambas compañías solicitaron patentes en Estados Unidos en 1955. Antes de que se aclarara

cuál ganaría la patente, ambas estuvieron de acuerdo en que el dueño de la patente le

concedería una licencia al otro por una regalía apropiada.1 Este acuerdo permitió a ambas

compañías concentrarse en el desarrollo del polímero y fue particularmente ventajoso para

General Electric, ya que de otra manera no hubiera podido vender el producto durante la

duración de la patente original.

[editar]Manufactura

Lexan es manufacturado actualmente por SABIC Innovative Plastics. Es manufacturado en

muchas plantas de SABIC, la más grande en Mt. Vernon, Indiana; Burkville, Alabama;

Cartagena, España; y Bergen op Zoom, Países Bajos.

Politetrafluoroetileno

Representación de la molécula de Teflón.

Fórmula del monómero de Teflón.

El Teflón (PTFE) es un polímero similar al polietileno, en el que los átomos de hidrógeno han sido

sustituidos por átomos flúor. La fórmula química del monómero, tetrafluoroeteno, es CF2=CF2. La

fórmula del polímero se muestra en la figura.

Bajo el nombre de Teflon, también llamado Teflón en algunas regiones, la

multinacional DuPont comercializa este y otros cuatro polímeros de semejante estructura molecular

y propiedades. Entre ellos están la resina PFA (perfluoroalcóxido) y el copolímero FEP (Propileno

Etileno Flurionado), llamados Teflon-PFA y Teflon-FEP respectivamente. En la siguiente figura se

muestra la fórmula del PFA (perfluoroalcóxido):

Fórmula del PFA (perfluoroalcóxido).

Tanto el PFA como el FEP comparten las propiedades características del PTFE, ofreciendo una

mayor facilidad de manipulación en su aplicación industrial.

Contenido

  [ocultar]

1   Propiedades

2   Historia

o 2.1   Descubrimiento

3   Aplicaciones

4   Notas

5   Enlaces externos

[editar]Propiedades

La virtud principal de este material es que es prácticamente inerte, no reacciona con otras

sustancias químicas excepto en situaciones muy especiales. Esto se debe básicamente a la

protección de los átomos de flúor sobre la cadena carbonada. Esta carencia de reactividad hace que

su toxicidad sea prácticamente nula; además, tiene un muy bajo coeficiente de rozamiento. Otra

cualidad característica es su impermeabilidad, manteniendo además sus cualidades en ambientes

húmedos.

No obstante, un subproducto presente en el teflón, el ácido perfluorooctanoico, resulta, además de

contaminante (no es biodegradable), potencialmente cancerígeno para el ser humano. Incluso, ha

sido relacionado con la infertilidad, los trastornos inmunitarios y problemas de crecimiento prenatal.1

Es también un gran aislante eléctrico y sumamente flexible, no se altera por la acción de la luz y es

capaz de soportar temperaturas desde -270°C (3,15 K) hasta 270 °C (543,15 K), momento en que

puede empezar a agrietarse y producir vapores tóxicos. Su cualidad más conocida es

la antiadherencia.

[editar]Historia

El creador fue Roy J. Plunkett (1910-1994), nacido en Ohio, graduado y doctor en química. Fue

contratado en 1936 (año de su doctorado) por la empresa DuPont, en la que permaneció toda su

vida laboral. Fue en 1938, mientras trabajaba en el desarrollo de sustancias refrigerantes, cuando

realizó el hallazgo. Plunket estaba buscando la manera de producir cantidades

de tetrafluoroetileno (TFE) suficientes como para poder utilizarlas industrialmente. Tras construir una

planta piloto y obtener las cantidades necesarias pasó a realizar distintas pruebas con el TFE

obtenido. Colocaba el TFE en cilindros refrigerados con CO2 sólido (nieve carbónica). Con la

colaboración de su ayudante, Jack Rebok, estaba un día vaporizando el contenido de un cilindro de

TFE que contenía unas dos libras de gas. Según se vaporizaba el gas pasaba por unos medidores

de flujo y entraba en una cámara donde el TFE reaccionaba con otros productos químicos. Aquel

día, poco después de comenzar el experimento, Jack Rebok avisó a Plunkett de que algo no

funcionaba bien. El flujo de TFE se había detenido, pero el cilindro seguía conteniendo masa. Al

desmontar la válvula y abrir el cilindro encontraron en su interior una sustancia blanca en forma de

polvo. Parecía que el TFE se había polimerizado dando lugar a este polvo. Al caracterizarlo, Plunkett

descubrió que era inerte a todos los disolventes, ácidos y bases disponibles. La DuPont se interesó

por el descubrimiento de su científico e incluyó el PTFE dentro de su sección de polímeros. Hoy, la

marca Teflon® es registrada por E.I. du Pont de Nemours and Company y conocida mundialmente.

[editar]Descubrimiento

Traducción libre al español de las notas del descubridor respecto al Polifluoretileno:[cita requerida]

"Para la solución de uno de mis problemas, estaba interesado en la producción de tetrafluoroetileno (TFE

o Freon 1114). Hasta entonces el TFE solo había sido sintetizado en pequeñas cantidades en estudios de

laboratorio. Yo quería disponer de unas 100 libras de este material. Después de unos cuantos

experimentos de laboratorio, yo había diseñado una planta piloto para la producción de la cantidad de

TFE deseada desde diclorotetrafluoroetano. El TFE fue colocado en cilindros y guardado en una caja

refrigerada con CO2 sólido (nieve carbónica). [para ] la investigación que estaba desarrollando necesitaba

hacer reaccionar el TFE con otros reactivos químicos para producir nuevos compuestos. Un día, con la

ayuda de mi ayudante Jack Rebok estaba vaporizando TFE desde un pequeño cilindro que contenía

aproximadamente 2 libras de TFE. El TFE gaseoso que emergía desde un cilindro situado en el plato de

una balanza era pasado por uno medidores de flujo e introducido en la cámara de reacción donde el TFE

reaccionaba con otros productos químicos. Ese día en particular, poco después de que el experimento

comenzara, mi ayudante me avisó de que el flujo de TFE se había detenido. Comprobé el peso del

cilindro y me encontré con que contenía una gran cantidad de material de lo que yo creía que era TFE.

Abrí la válvula completamente e hice pasar un alambre por la válvula de apertura, pero el gas no salía.

Cuando sacudí el cilindro y me di cuenta de que material sólido dentro, quité la válvula y así pudo salir el

polvo blanco del cilindro. Finalmente, con la ayuda de una sierra el cilindro fue abierto y salió una gran

cantidad de polvo blanco. Enseguida fue obvio para mí que el TFE había polimerizado y que el polvo

blanco era un polímero de TFE. Siguiendo este descubrimiento, inmediatamente inicié los pasos

necesarios para caracterizar el polvo blanco y determinar la forma por la que pudo formarse. En unas

pocas semanas, las pruebas de laboratorio mostraron que el polímero era inerte a todos los disolventes,

bases y ácidos disponibles. Mientras me daba cuenta de que el PTFE (politetrafluoroetileno) era un

material inusual, no sabía que hacer con él. Sin embargo fui afortunado por estar asociado con una

compañía que tenía un gran interés en los polímeros y que mantenía varios científicos e ingenieros

trabajando en el campo de la química de los polímeros. Por tanto, pregunté a algunos de mis asociados

en el Central Research Department [en Wilmington, Delaware] acerca de cómo caracterizar y estudiar el

nuevo polímero. En seguida desarrollaron técnica de laboratorio para la fabricación y uso del PTFE. Las

evaluaciones técnicas y económicas sobre los costes de producción para el desarrollo de procesos de

producción comercial y para los procedimientos de fabricación de productos útiles fueron tan

desalentadores que fue difícil justificar el inicio del desarrollo."

[editar]Aplicaciones

Uno de los primeros usos que se dio a este material fue en el Proyecto Manhattan como

recubrimiento de válvulas y como sellador en tubos que contenían hexafluoruro de uranio(material

altamente reactivo).

El PTFE tiene múltiples aplicaciones, aunque no se le dio salida en un principio (no se empezó a

vender hasta 1946). Algunas de ellas se citan a continuación:

En revestimientos de aviones, cohetes y naves espaciales debido a las grandes diferencias de

temperatura que es capaz de soportar.

En la industria se emplea en elementos articulados, ya que su capacidad antifricción permite

eliminar el uso de lubricantes como el Krytox.

En medicina, aprovechando que no reacciona con sustancias o tejidos y es flexible y

antiadherente se utiliza para prótesis, creación de tejidos artificiales y vasos sanguíneos, en

incluso operaciones estéticas (body piercing).

En electrónica, como revestimiento de cables o dieléctrico de condensadores por su gran

capacidad aislante y resistencia a la temperatura. Los condensadores con dieléctrico de teflón

se utilizan en equipos amplificadores de sonido de alta calidad. Son los que producen menores

distorsiones de audiofrecuencias. Un poco menos eficientes, les siguen los de poliester

metalizado (MKP).

En utensilios de cocina, como sartenes y ollas por su capacidad de rozamiento baja, así son

fáciles de limpiar y mantiene un grado menor de toxicidad.

En pinturas y barnices.

En estructuras y elementos sometidos a ambientes corrosivos, así como en mangueras y

conductos por los que circulan productos químicos.

Como recubrimiento de balas perforantes. El teflón no tiene efecto en la capacidad de

perforación del proyectil, sino que reduce el rozamiento con el interior del arma para disminuir

su desgaste.

Como hilo para coser productos expuestos continuamente a los agentes atmosféricos.

En Odontología como aislante, separador y mantenedor del espacio interproximal durante

procedimientos de estética o reconstrucciones con resinas compuestas o composite.

[editar]Notas

El   caucho de etileno propileno dieno   o   EPDM  (Etileno Propileno Dieno tipo M ASTM) es

un termopolímero [cita requerida]elastómero que tiene buena resistencia a la abrasión y al desgaste.

La composición de este material contiene entre un 45% y un 75% de etileno, siendo en general

más resistente cuanto mayor sea este porcentaje.

Tiene buenas propiedades como aislamiento eléctrico, una resistencia muy buena a los

agentes atmosféricos, ácidos y álcalis, y a los productos químicos en general, siendo

susceptible a ataque por aceites y petróleos. La temperatura de trabajo oscila entre los -40 y

los 140 °C.

Se obtiene como un tercer monómero, y resulta especialmente útil para el sellado de líquidos

hidráulicos de éster fosfatado, y en sistemas de frenado que utilicen líquidos con base de glicol.

También se utiliza en el sellado de juntas en los automóviles, y como

lámina impermeabilizante de cubiertas en la edificación

http://www.arquba.com/monografias-de-arquitectura/cemento-portland-usos-y-aplicaciones/

ntroducción El Cemento Pórtland, uno de los componentes básicos para la elaboración del concreto, debe su nombre a Joseph Aspdin, un albañil inglés quién en 1824 obtuvo la patente para este producto.Debido a su semejanza con una caliza natural que se explotaba en la Isla de Pórtland, Inglaterra, lo denominó Cemento Pórtland.Los cementos Pórtland son cementos hidráulicos compuestos principalmente de silicatos de calcio hidráulicos, esto es, fraguan y endurecen al reaccionar químicamente con el agua. En el curso de esta reacción, denominada hidratación, el cemento se combina con el agua para formar una pasta, y cuando le son agregados arena y grava triturada, se forma lo que se conoce como el material más versátil utilizado para la construcción: el CONCRETO.El clinker, la materia prima para producir el cemento, se alimenta a los molinos de cemento junto con mineral de yeso, el cual actúa como regulador del fraguado. La molienda conjunta de éstos materiales produce el cemento. Las variables a controlar y los porcentajes y tipos de materiales añadidos, dependerán del tipo de cemento que se requiera producir.El tipo de materias primas y sus proporciones se diseñan en base al tipo de cemento deseado.La norma ASTM C 150 establece ocho diferentes tipos de cemento, de acuerdo a los usos y

necesidades del mercado de la construcción:

Clasificación de los cementos

Tipo, nombre y aplicación

I : Normal. Para uso general, donde no son requeridos otros tipos de cemento.IA : Normal. Uso general, con inclusor de aire.II : Moderado. Para uso general y además en construcciones donde existe un moderado ataque de sulfatos o se requiera un moderado calor de hidratación.IIA : Moderado. Igual que el tipo II, pero con inclusor de aire.III : Altas resistencias. Para uso donde se requieren altas resistencias a edades tempranas.IIIA : Altas resistencias. Mismo uso que el tipo III, con aire incluido.IV : Bajo calor de hidratación. Para uso donde se requiere un bajo calor de hidratación.V : Resistente a la acción de los sulfatos. Para uso general y además en construcciones donde existe un alto ataque de sulfatos.

Tipo I

Este tipo de cemento es de uso general, y se emplea cuando no se requiere de propiedades y características especiales que lo protejan del ataque de factores agresivos como sulfatos, cloruros y temperaturas originadas por calor de hidratación.Entre los usos donde se emplea este tipo de cemento están: pisos, pavimentos, edificios, estructuras, elementos prefabricados.

Tipo II

El cemento Pórtland tipo II se utiliza cuando es necesario la protección contra el ataque moderado de sulfatos, como por ejemplo en las tuberías de drenaje, siempre y cuando las concentraciones de sulfatos sean ligeramente superiores a lo normal, pero sin llegar a ser severas (En caso de presentarse concentraciones mayores se recomienda el uso de cemento Tipo V, el cual es altamente resistente al ataque de los sulfatos).Genera normalmente menos calor que el cemento tipo I, y este requisito de moderado calor de hidratación puede especificarse a opción del comprador. En casos donde se especifican límites máximos para el calor de hidratación, puede emplearse en obras de gran volumen y particularmente en climas cálidos, en aplicaciones como muros de contención, pilas, presas, etc.La Norma ASTM C 150 establece como requisito opcional un máximo de 70 cal/g a siete días para este tipo de cemento.

Tipo III

Este tipo de cemento desarrolla altas resistencias a edades tempranas, a 3 y 7 días. Esta propiedad se obtiene al molerse el cemento más finamente durante el proceso de molienda. Su utilización se debe a necesidades específicas de la construcción, cuando es necesario retirar cimbras lo más pronto posible o cuando por requerimientos particulares, una obra tiene que ponerse en servicio muy rápidamente, como en el caso de carreteras y autopistas.

Tipo IV

El cemento Pórtland tipo IV se utiliza cuando por necesidades de la obra, se requiere que el calor generado por la hidratación sea mantenido a un mínimo. El desarrollo de resistencias de este tipo de cemento es muy lento en comparación con los otros tipos de cemento. Los usos y aplicaciones del cemento tipo IV están dirigidos a obras con estructuras de tipo masivo, como por ejemplo grandes presas.La hidratación inicia en el momento en que el cemento entra en contacto con el agua; el endurecimiento de la mezcla da principio generalmente a las tres horas, y el desarrollo de la resistencia se logra a lo largo de los primeros 30 días, aunque éste continúa aumentando muy lentamente por un período mayor de tiempoEn la fabricación del cemento se utilizan normalmente calizas de diferentes tipos, arcillas, aditivos -como el mineral de fierro cuando es necesario- y en ocasiones materiales silicosos y aluminosos. Estos materiales son triturados y molidos finamente, para luego ser alimentados a un horno

rotatorio a una temperatura de 1,400 grados centígrados y producir un material nodular de color verde oscuro denominado CLINKER.

Cementos Hidráulicos Mezclados 

Estos cementos han sido desarrollados debido al interés de la industria por la conservación de la energía y la economía en su producción.La norma ASTM C 595 reconoce la existencia de cinco tipos de cementos mezclados:Cemento Pórtland de escoria de alto horno - Tipo IS.Cemento Pórtland puzolana - Tipo IP y Tipo P.Cemento de escoria - Tipo S.Cemento Pórtland modificado con puzolana - Tipo I (PM).Cemento Pórtland modificado con escoria - Tipo I (SM).

Tipo IS

El cemento Pórtland de escoria de alto horno se puede emplear en las construcciones de concreto en general. Para producir este tipo de cemento, la escoria del alto horno se muele junto con el clinker de cemento Pórtland, o puede también molerse en forma separada y luego mezclarse con el cemento. El contenido de escoria varía entre el 25 y el 70% en peso.

Tipo IP y Tipo P

El cemento Pórtland IP puede ser empleado en construcciones en general y el tipo P se utiliza en construcciones donde no sean necesarias resistencias altas a edades tempranas. El tipo P se utiliza normalmente en estructuras masivas, como estribos, presas y pilas de cimentación. El contenido de puzolanade estos cementos se sitúa entre el 15 y el 40 % en peso.

Tipo S

El cemento tipo S, de escoria, se usa comúnmente en donde se requieren resistencias inferiores. Este cemento se fabrica mediante cualquiera de los siguientes métodos:1) Mezclando escoria molida de alto horno y cemento Pórtland.2) Mezclando escoria molida y cal hidratada.3) Mezclando escoria molida, cemento Pórtland y cal hidratada.

El contenido mínimo de escoria es del 70% en peso del cemento de escoria

Tipo I (PM)

El cemento Pórtland tipo I (PM), modificado con puzolana, se emplea en todo tipo de construcciones de concreto. El cemento se fabrica combinando cemento Pórtland o cemento Pórtland de escoria de alto horno con puzolana fina. Esto se puede lograr:1) Mezclando el cemento Pórtland con la puzolana2) Mezclando el cemento Pórtland de escoria de alto horno con puzolana3) Moliendo conjuntamente el clinker de cemento con la puzolana4) Por medio de una combinación de molienda conjunta y de mezclado.

El contenido de puzolana es menor del 15% en peso del cemento terminado.

Tipo I (SM)

El cemento Pórtland modificado con escoria, TIPO I (SM), se puede emplear en todo tipo de construcciones de concreto. Se fabrica mediante cualquiera de los siguientes procesos:1) Moliendo conjuntamente el clinker con alguna escoria granular de alto horno2) Mezclando escoria molida y cal hidratada3) Mezclando escoria, cemento Pórtland y cal hidratada

El contenido máximo de escoria es del 25% del peso del cemento de escoria.A todos los cementos mezclados arriba mencionados, se les puede designar la inclusión de aire

agregando el sufijo A, por ejemplo, cemento TIPO S-A.Además, en este tipo de cementos, la norma establece como requisito opcional para los cementos tipo I (SM), I (PM), IS, IP y los denominados con subfijo MS o MH lo siguiente: moderada resistencia a los sulfatos y/o moderado calor de hidratación y en caso del tipo P y PA, moderada resistencia a los sulfatos y/o bajo calor de hidratación.

La Norma ASTM C 1157 establece los requisitos de durabilidad para los cementos hidráulicos cuando se utilicen en aplicaciones especiales o para uso general. Por ejemplo, donde se requieran altas resistencias tempranas, moderada a alta resistencia a los sulfatos, moderado o bajo calor de hidratación y opcionalmente baja reactividad con los agregados reactivos a los álcalis.

Cementos Especiales

Cementos para Pozos Petroleros

Estos cementos, empleados para sellar pozos petroleros, normalmente están hechos de clinker de cemento Pórtland. Generalmente deben tener un fraguado lento y deben ser resistentes a temperaturas y presiones elevadas. El Instituto Americano del Petróleo (American Petroleum Institute) establece especificaciones (API 10-A) para nueve clases de cemento para pozos (clases A a la H). Cada clase resulta aplicable para su uso en un cierto rango de profundidades de pozo, temperaturas, presiones y ambientes sulfatados. También se emplean tipos convencionales de cemento Pórtland con los aditivos adecuados para modificar el cemento.

Cementos Plásticos

Los cementos plásticos se fabrican añadiendo agentes plastificantes, en una cantidad no mayor del 12% del volumen total, al cemento Pórtland de TIPO I ó II durante la operación de molienda. Estos cementos comúnmente son empleados para hacer morteros y aplanados.

Cementos Pórtland Impermeabilizados

El cemento Pórtland impermeabilizado usualmente se fabrica añadiendo una pequeña cantidad de aditivo repelente al agua como el estearato de sodio, de aluminio, u otros, al clinker de cemento durante la molienda final.

Otros Tipos de Cementos

Cementos de Albañilería

Estos son cementos hidráulicos diseñados para emplearse en morteros, para construcciones de mampostería.Están compuestos por alguno de los siguientes: cemento Pórtland, cemento Pórtland puzolana, cemento Pórtland de escoria de alto horno, cemento de escoria, cal hidráulica y cemento natural. Además, normalmente contienen materiales como cal hidratada, caliza, creta, talco o arcilla.La trabajabilidad, resistencia y color de los cementos de albañilería se mantienen a niveles uniformes gracias a los controles durante su manufactura. Aparte de ser empleados en morteros para trabajos de mampostería, pueden utilizarse para argamasas y aplanados, mas nunca se deben emplear para elaborar concreto.

Cementos Expansivos

El cemento expansivo es un cemento hidráulico que se expande ligeramente durante el período de endurecimiento a edad temprana después del fraguado. Debe satisfacer los requisitos de la especificación ASTM C 845, en la cual se le designa como cemento tipo E-1. Comúnmente se reconocen tres variedades de cemento expansivo:E-1(K) contiene cemento Pórtland, trialuminosulfato tetracálcico anhídro, sulfato de calcio y óxido de calcio sin combinar.E-1(M) contiene cemento Pórtland, cemento de aluminato de calcio y sulfato de calcio.E-1(S) contiene cemento Pórtland con un contenido elevado de aluminato tricálcico y sulfato de calcio.

Cemento Portland Blanco

El cemento Pórtland blanco difiere del cemento Pórtland gris únicamente en el color. Se fabrica conforme a las especificaciones de la norma ASTM C 150, normalmente con respecto al tipo I ó tipo III; el proceso de manufactura, sin embargo, es controlado de tal manera que el producto terminado sea blanco. El cemento Pórtland blanco es fabricado con materias primas que contienen cantidades insignificantes de óxido de hierro y de manganeso, que son las sustancias que dan el color al cemento gris.El cemento blanco se utiliza para fines estructurales y para fines arquitectónicos, como muros precolados, aplanados, pintura de cemento, páneles para fachadas, pegamento para azulejos y como concreto decorativo. 

http://www.arqhys.com/construccion/materiales.html

OS MATERIALES PARA LA CONSTRUCCIÓN. EL CONCRETO. El concreto es una mezcla de cemento, arena, piedra y agua. La propiedad mas importante del concreto es su resistencia a la compresión. Su resistencia a la tracción es escasa y no se considera Útil. Su resistencia a esfuerzos cortantes es importante cuando se combina con acero de refuerzo. La capacidad de un material para resistir esfuerzos que tienden a deformarlo, aplastándolo, es lo que se conoce como resistencia a la compresión. La capacidad de un material para resistir esfuerzos que tienden a deformarlo, doblándolo, es lo que se conoce como resistencia a la flexión. Cuando el acero que es resistente a los esfuerzos de tracción es combinado con el concreto se obtiene un material capaz de resistir esfuerzos en todos los sentidos. Esto hace posible construir a prueba de temblores de tierra. Para obtener concreto de calidad es necesario conocer bien los materiales que lo componen:

EL CEMENTO. Debe usarse cemento Portland tipo 1, o tipo 1(MC). El cemento se debe proteger de la humedad en la obra, porque ésta lo perjudica considerablemente. Al almacenarlo, las pilas deben ser de 12 sacos de altura como máximo, para evitar que el cemento se compacte en los sacos de abajo. Se debe emplear lo antes posible, porque se estropea cuando esta almacenado mucho tiempo. 

LA ARENA. La arena debe ser limpia porque cualquier material extraño afecta la resistencia del concreto. La arena sucia se conoce al frotarla entre las manos, ya que deja residuos de barro o tierra. En estos casos se debe lavar hasta que el agua salga clara. COMISIÓN NACIONAL DE EMERGENCIA: No deben usarse arenas de un solo grano, sino de granos gruesos, medianos y finos. No deben emplearse arenas muy finas, Preferiblemente se debe emplear la arena de río para hacer el concreto.

LA PIEDRA. Generalmente en el concreto se utiliza piedra quebrada. No debe usarse piedra quebrada de un solo tamaño y el diámetro nunca debe ser mayor que la distancia libre entre el acero de refuerzo y la pared de la formaleta o del bloque. En el concreto corriente se emplea la mezcla de piedras tercera y cuarta. En las vigas corona y de fundación de la casa de un piso debe considerarse especialmente el grueso de la piedra porque se trabaja con paredes delgadas que hacen difícil el paso de la piedra grande entre la armadura. Tamaños de piedra quebrada:

Piedra quinta: 1 cm (3/8")

Piedra cuartilla: 1.9 cm (3/4")

Piedra cuarta: 2.5 cm (1")

Piedra tercera: 3.7 cm (1 1/27

Para la mezcla de concreto de vigas y columnas (concreto estructural), se recomienda utilizar piedra cuartilla o un agregado con tamaño máximo de 3/4". La piedra tercera puede emplearse en el concreto ciclópeo mezclándola con piedra cuarta. El concreto usado para rellenar los huecos de los bloques necesita piedra quinta como máximo.

FRAGUADO DEL CONCRETO. El proceso de endurecimiento (fraguado) del concreto se debe a la

combinación del agua con las partículas de cemento (hidratación). El control de estas condiciones es vital en el primer proceso de endurecimiento. Por esta razón un concreto bien proporcionado, si no tiene la humedad necesaria, será de baja calidad, porque secará rápidamente. Para que el endurecimiento o fraguado se complete adecuadamente es indispensable durante los primeros 7 días mantenerlo húmedo. Este proceso dura por lo menos 28 días, tiempo necesario para obtener un endurecimiento natural y lograr la calidad requerida. Cabe mencionar que un buen fraguado no corregirá los problemas que resultarían de usar elementos (arena, piedra, cemento) inadecuados o mal proporcionados.

CONCRETO ARMADO. El concreto armado es la combinación del concreto y el acero como material compuesto. En estos casos, el acero se coloca en la parte inferior porque es la zona de tracción (donde se rompería). En un voladizo (un solo apoyo) la viga se flexiona (se baja) por su propio peso, por lo que la zona de tracción es arriba; entonces se debe colocar el acero arriba. En el cimiento tipo losa corrida, los aceros longitudinal y transversal se ponen en la parte de abajo para resistir los esfuerzos de tracción y cortante. En la batidora, el concreto debe mezclarse durante 3 minutos como mínimo. Es importante no echarle mucha agua porque resulta un concreto poroso y esto disminuye la resistencia. Por cada saco de cemento se usan 18 litros (cinco galones) de agua. Esto depende de la humedad de la arena especialmente. Para el concreto ciclópeo se usan 223 litros (seis galones) de agua por cada saco de cemento. No se debe utilizar el concreto que ha comenzado a endurecerse. Es importante tener limpio el equipo de mezclo y de transporte,

Preparación del concreto. Es importante tener: la caja de medidas para medir el cemento, la arena y la piedra, La mezcla del concreto puede hacerse a mano, pero es preferible usar una batidora. Cuando la mezcla se hace a mano no se debe hacer sobre la tierra. ES conveniente usar una superficie limpia, como una plataforma de concreto, de lata o de madera para que el concreto salga limpio de materias extrañas. La arena y el cemento se revuelven hasta obtener un material de color uniforme. Se le agrega mas agua hasta formar un material de consistencia media, o sea ni muy seco ni muy aguado. Cuando se usa batidora, el concreto preparado se vacía sobre una superficie limpia o sobre el carretillo.La caja de medidas. Para preparar el concreto es muy importante usar la caja de medidas. Es necesario hacerla de 30.5 x 30.5 x 30-5 cm con fondo, para transportar los materiales. Con la caja de medidas y la tabla de proporciones de materiales se obtiene la calidad de concreto que se necesita. (Articulo enviado por: Tomas Morel. España  Email: Prefiere anonimato)

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eparación del concreto armado

Al concreto también se lo conoce en otros países con el nombre de hormigón. Se trata de un material de gran utilización, fundamentalmente en el ambiente de la construcción.

Su denominación deriva de una palabra latina, cuya implicancia es la de crecer en unidad o bien la de liar, unir, atar. Al mismo tiempo, significa tener la cualidad de la maleabilidad, la posibilidad de que se le de una determinada forma o contextura a la materia. En cuanto a la composición del concreto armado, cabe decirse que es el resultado de la mezcla de uno o más conglomerantes, como el caso del cemento, que es el empleado con mayor frecuencia. A

dichos conglomerantes se los une con ciertos áridos, tales como la arena, la gravilla y la grava. Asimismo, se le suma el agua y otros aditivos en la amalgama.

En lo que respecta al proceso propiamente dicho, lo que ocurre es que el cemento se hidrata en el momento en el que entra en contacto con el agua. Posteriormente comienzan a suscitarse complejas reacciones químicas, que van a terminar derivando en el fraguado y en el endurecimiento de la misma mezcla. Al final del proceso, se va a obtener un material cuya consistencia es pétrea por excelencia. Los aditivos del concreto, por otra parte, son utilizados para la modificación de las características primigenias, por lo cual es posible acceder a una gran variedad de componentes extras, como el caso de los colorantes, los aceleradores de fraguado y sus contrapartidas (los retardadores) e incluso los impermeabilizantes y los fluidificantes.

Características de la estructura del concreto

Dentro de las características principales del concreto, podemos mencionar su resistencia a la compresión, que va de los 150 a los 500kg/cm2. Su densidad, por otra parte, se encuentra en torno a unos 2.400 kg/m3 aproximadamente. Otra resistencia con la que cuenta el hormigón es la resistencia a la tracción, en especial a la despreciable, cuyo orden es de un décimo de la resistencia que posee a la compresión. En lo que respecta a los tiempos, hay dos: el de fraguado y el de endurecimiento. En el primer caso, se tarda un promedio de dos horas en efectuarse. En el segundo caso, este se sucede de forma progresiva y en función de muchos parámetros extras. Además, en un período de 24 o 48 horas la mitad se produce la resistencia a largo plazo, y en una semana ¾ partes, por lo que en cuatro semanas es más que factible que se realice la resistencia en su totalidad. Hay que señalar también que el concreto puede dilatarse y contraerse a la misma velocidad con la que se dilata y se contrae el acero, razón por la cual el uso de ambos en la construcción es muy frecuente, siempre y cuando se produzca de manera simultánea.

Cuando se debe realizar una puesta en marcha de la obra de concreto o de hormigón, es importante tener en cuenta que antes del fraguado debe tener una consistencia fluida y tiene que adaptarse a la forma del recipiente en el que va a ser contenido. Para la puesta en obra misma deben ser empleados unos moldes transitorios (más conocidos como “moldes encofrados”), que tienen que ser retirados posteriormente al procedimiento que se realiza.

Construcción de bloques de concreto

Si tenemos que destacar las principales características del concreto para la construcción, es importante señalar como la más relevante la resistencia, sobre la cual ya hemos ahondado. Su resistencia a la tracción y al corte, particularmente, son demasiado bajas por momentos, con lo cual se puede emplear al hormigón para construir bloques en aquellas situaciones en las cuales los riesgos de fallo (del proceso de tracción y del proceso de corte, por supuesto) sean sumamente menores, de hecho, se recomienda que sean prácticamente nulas. Debido a esos problemas que se han destacado, se ha buscado una forma que permita superar los inconvenientes. Para esto hay que colocar en el hormigón una serie de barras de acero, siendo este material el responsable de efectuar todo el proceso de tracción.

Posteriormente se realizaron investigaciones y se llegó a la conclusión de que era más que conveniente la introducción de unas tensiones de acero (siempre de manera deliberada), pero como paso previo a la puesta en marcha de la estructura. Esto desarrolló una serie de técnicas para la obtención del concreto pretensado y del concreto postensado. En estas fases, el bloque de hormigón resulta comprimido con antelación, razón por la cual todas las tracciones que surgen para resistir las acciones exteriores pasan a ser descompresiones de las partes que han sido previamente comprimidas. Esto termina siendo ventajoso en muchos casos. Para el caso del pretensado, por su parte, se emplean aceros que cuenten con un alto límite elástico, puesto que la fluencia lenta terminaría por anular todo el proceso si no se los utilizara.

 Fraguado del concreto. Cuando el cemento y el agua entran en contacto, se inicia una reacción química exotérmica que determina el paulatino endurecimiento de la mezcla. Dentro del proceso general de endurecimiento se presenta un estado en que la mezcla pierde apreciablemente su plasticidad y se vuelve difícil de manejar; tal estado corresponde al fraguado inicial de la mezcla. A medida que se produce el endurecimiento normal de la mezcla, se presenta un nuevo estado en el cual la consistencia ha alcanzado un valor muy apreciable; este estado se denomina fraguado final.

La determinación de estos dos estados, cuyo lapso comprendido entre ambos se llama tiempo de fraguado de la mezcla, es muy poco precisa y sólo debe tomarse a título de guía comparativa. El tiempo de fraguado inicial es el mismo para los cinco tipos de cemento enunciados y alcanza un valor de 45 a 60 minutos, el tiempo de fraguado final se estima en 10 horas aproximadamente. En resumen, puede definirse como tiempo de fraguado de una mezcla determinada, el lapso necesario para que la mezcla pase del estado fluido al sólido. Así definido, el fraguado no es sino una parte del proceso de endurecimiento. Es necesario colocar la mezcla en los moldes antes de que inicie el fraguado y de preferencia dentro de los primeros 30 minutos de fabricada. Cuando se presentan problemas especiales que demandan un tiempo adicional para el transporte del concreto de la fábrica a la obra, se recurre al uso de “retardantes” del fraguado, compuestos de yeso o de anhídrido sulfúrico; de igual manera, puede acelerarse el fraguado con la adición de sustancias alcalinas o sales como el cloruro de calcio.

Endurecimiento del concreto. El endurecimiento del concreto depende a su vez del endurecimiento de la lechada o pasta formada por el cemento y el agua, entre los que se desarrolla una reacción química que produce la formación de un coloide “gel”, a medida que se hidratan los componentes del cemento. La reacción de endurecimiento es muy lenta, lo cual permite la evaporación de parte del agua necesaria para la hidratación del cemento, que se traduce en una notable disminución de la resistencia final. Es por ello que debe mantenerse húmedo el concreto recién colado, “curándolo”. También se logra evitar la evaporación del agua necesaria para la hidratación del cemento, cubriendo el concreto recién descimbrado con una película impermeable de parafina o de productos especiales que se encuentran en el mercado desde hace varios años. (Articulo enviado por:  Raul E. Mercedez M.  Pais: España,Email: Prefiere anonimato)

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