La palabra polímero es de esas típicas que uno la mira, la lee, y piensa: "esto es demasiado raro para mí, no me interesa".

Pero en realidad esa tampoco es que sea la actitud más inteligente al respecto.

Mejor habría que decir: "polímero... ¿qué será eso? Voy a investigar."

Y si estás aquí es porque ya estás investigando:

¿Qué es un polímero?

Un montón de moléculas que se han juntado en forma de cadena.

Por lo general, estas moléculas están constituidas por átomos de carbono a los que se unen otros elementos.

Al bloque o unidad de repetición de la cadena, se le conoce como monómero, o simplemente mero.

Es decir, los polímeros son poli (muchos) meros (unidades) juntitos en una cadena, y dichos monómeros están constituidos generalmente por carbonos a los que se unen otros elementos.

Por ejemplo, aquí tienes la estructura del polietileno (muchos etilenos), uno de los polímeros más sencillos que existen, y que está formado por una serie de carbonos a los que se unen átomos de hidrógeno:

Una de las cosas más importantes que debes tener en cuenta, es que un polímero no es siempre la misma cosa.

La palabra polímero hace referencia a un concepto, la unión de muchas veces la misma unidad de repetición formando largas cadenas.

Pero hay muchísimos polímeros distintos y, de hecho, tienen propiedades completamente diferentes.

En los últimos años el uso de estos se ha multiplicado exponencialmente, dada la facilidad con la que se pueden crear para obtener propiedades a la carta.

¿Necesitas un polímero que sea medio transparente, de este color y que tenga una resistencia tal?

Pues lo creas en el laboratorio y listo.

Nota: ojo al dato, que no todos los polímeros vienen del laboratorio, en la naturaleza también encontramos polímeros.

A continuación veremos una serie de ejemplos de polímeros naturales y artificiales.

Ejemplos de polímeros

En tu día a día, tratas con muchísimos productos que están hechos de polímeros.

Naturales

Algodón: está formado por fibras de celulosa, que se encuentran por ejemplo en la madera o en el tallo de muchas plantas, se usa principalmente para hacer papel y tejidos.

Seda: son fibras de las que se compone el capullo del gusano de seda. Utilizada principalmente para elaborar tejidos de gran calidad.

Lana: fibra suave y rizada que proviene del pelo de las ovejas, utilizada principalmente para la industria textil.

ADN: es un polímero de nucleótidos (un tipo de molécula orgánica) en el que está escrito el código genético de los organismos. Es un ejemplo que no tiene nada que ver con la industria textil y que es 100% natural, para que no te pienses que los polímeros son solo cosas sintetizadas en laboratorios.

Aquí puedes ver más ejemplos de polímeros naturales.

Artificiales

Cloruro de polivinilo: conocido también como PVC, es un polímero muy económico. Dada su gran versatilidad y bajo precio se utiliza en multitud de aplicaciones. Desde tuberías hasta bolsas de sangre, aislamiento para cables eléctricos, etc...

Policiclopropeno: su nombre comercial es Neopreno, y seguramente eso ya te haga saber que se trata del típico material usado para los trajes de surf y buceo. Es bastante flexible, y no se usa solo para irnos al agua, también se usa por ejemplo para fundas de móviles y portátiles.

Politetrafluoretileno: su nombre comercial es Teflón, y su uso principal es en el recubrimiento de sartenes, para hacerlas antiadherentes.

Polietileno de alta densidad - HDPE: la típica botellita o envase de plástico rígido.

Polietileno de baja densidad - LDPE: para botellitas que no necesitan tanta rigidez o las bolsas de plástico.

Y muchos más.

Aunque para no aburrirte con tantos ejemplos, vamos a revisar también algunos conceptos relacionados con los polímeros.

Grado de polimerización

Es el nombre que se le da al número de meros que forman un polímero.

Es decir, cuántos meros o unidades repetitivas hay en el polímero.

Clasificación según meros

Los polímeros se pueden clasificar de la siguiente manera dependiendo del tipo de monómero del que proviene. Te los muestro a continuación. Tampoco es que tengas que aprenderlo de memoria, pero para que te hagas una idea:

  • Comonómeros: Monómeros que pudiendo polimerizar consigo mismo, lo hacen con otro u otros monómeros.
  • Cómeros: Monómeros que no polimerizan consigo mismo, pero sí con otros.
  • Homopolímero: Polímero obtenido de un solo monómero.
  • Heteropolímero: Polímero obtenido a partir de dos o más monómeros que copolimerizan formando una unidad
    repetitiva.
  • Copolímero: Polímero cuya unidad repetitiva proviene de dos o más monómeros.
  • Mezcla o aleación de polímeros: Los monómeros polimerizan independientemente para formar diferentes
    macromoléculas. No existe una sola unidad repetitiva, sino dos o más sendas cadenas. Microscópicamente es una
    mezcla en la que existen dos o más fases.

Reacciones de polimerización

Una reacción de polimerización es una reacción química que da lugar a una cadena de meros (polímero).

Tradicionalmente, se dividían en reacciones de adición y reacciones de condensación. Pero actualmente se hace una división más potente:

Polimerización por etapas

Crecimiento lento de todas las cadenas de una manera sistemática y escalonada. Los monómeros se combinan para
dar dímeros, y así sucesivamente para dar oligómeros.

Se consiguen polímeros de alto peso molecular al final de la polimerización.

En este grupo se incluyen las reacciones de condensación donde la unidad repetitiva tiene una forma molecular
diferente a la de los monómeros de partida, tras la eliminación o condensación de algún grupo de partida.

Polimerización en cadena

En ella existe un punto activo al final de algunas cadenas en crecimiento por donde se adicionan los monómeros
secuencialmente, uno a uno, hasta completar la cadena.

En este proceso, solo hay unas pocas especies activas y, en cualquier instante, coexisten tres tipos de sustancias:

  • Cadenas de polímeros totalmente formadas y no reactivas.
  • Un número relativamente pequeño de cadenas en crecimiento.
  • Monómero sin reaccionar.

Hace falta un “iniciador” que active la polimerización y, al igual que en la polimerización por etapas, se necesita que los
monómeros posean una estructura con enlaces insaturados (dobles o tripes).

En esta polimerización las unidades repetitivas de los polímeros tienen la misma forma estructural y átomos que su monómero, aunque la distribución de los enlaces cambia.

Diferencia entre polímero termoplástico y termoestable

Polímero termoplástico

Los polímeros termo-plásticos son aquellos cuyas cadenas se unen mediante enlaces débiles (fuerzas de Van der Waals) y que al calentarse se derriten pasando a un estado líquido, pudiendo adoptar una nueva forma. También pueden moldearse sin hacerlos pasar por el estado líquido, aplicando calor de forma controlada.

Gracias a ello son reciclables.

Ejemplos: Los termoplásticos más comunes son el polietileno (usado en revestimiento de cables, tubos flexibles, botellas, cubos de basura, juguetes...), el polipropileno (usado para alfombras, cuerdas, jeringuillas, contenedores de líquidos calientes...), el poliestireno (usado para cajas de huevos, espuma de empaquetado, envases de cosméticos, bolígrafos...) y el PVC (usado sobre todo el la construcción).

Polímero termoestable (o resina)

En este caso, las cadenas se unen mediante enlaces covalentes, que son mucho más fuertes que las fuerzas de Van der Waals. Por eso, al elevar la temperatura no lo llevamos al estado líquido, sino que cada vez compactamos más la estructura, hasta tal punto que si calentamos demasiado acabará degradándose la estructura.

Ofrecen buena resistencia, rigidez y dureza. Aunque tienen baja ductilidad y tenacidad.

Ejemplos: Baquelita (se ha usado mucho en la elaboración de carcasas para móviles y asas para sartenes, aunque cada vez se usa menos), resinas epoxi (pegamentos, recubrimientos protectores, aisladores de alta tensión...) o poliésteres insaturados (como matriz de materiales compuestos reforzados en gran parte con fibra de vidrio, para paneles de automóviles, prótesis, bañeras...)

¿Qué es un elastómero?

Son polímeros amorfos que tienen una gran capacidad de deformación. Se usan principalmente para adhesivos, cierres herméticos y como partes flexibles.

Pueden ser tanto de tipo termoestable como de tipo termoplástico, aunque normalmente son del primer tipo.

Su estructura química se suele asemejar a un plato de espaguetis con albóndigas, donde los espaguetis son las cadenas y las albóndigas los enlaces, y esta libertad para desplazarse los enlaces es lo que les confiere esa elasticidad.

Pueden alargarse desde un 5% hasta incluso un 700%, dependiendo del elastómero que tengamos entre manos.

Ejemplos: Uno de los polímeros elastómeros que ya conoces es el Neopreno. Otros ejemplos menos conocidos popularmente son el estireno-butadieno (usado en la banda de rodadura de los neumáticos) o el acrilonitrilo-butadieno (manguitos y mangueras que requieren resistencia a aceites y disolventes como por ejemplo las mangueras de combustible o las juntas de culata).

Polimerización

Se conoce así al proceso por el cuál se forma el polímero.

Pueden pasar varias cosas:

Que a la cadena se le van añadiendo monómeros de uno en uno, es decir, que empezamos por un monómero, luego se añade otro (teniendo un dímero), luego se añade otro (teniendo un trímero)... etc. A esta forma de polimerización se le conoce como crecimiento en cadena.

También puede pasar que se formen muchas cadenitas sueltas y pequeñitas, y luego estas pequeñas cadenitas ya hechas, se unen entre sí. A esto se le conoce como crecimiento por etapas.

Conclusión

Espero que después de echarle un ojo a este artículo tengas un poco más claro de qué trata el mundo de los polímeros y que te quedes con la idea de que hay infinidad de aplicaciones y variantes con propiedades completamente distintas.