La investigación y el desarrollo de nuevos tipos de polímeros impone la necesidad de contar con un sistema que permita clasificarlos de sus características, y estudiar sus propiedades. Este sistema se sustenta en las estructuras químicas, el comportamiento frente el calor, las propiedades mecánicas, tipos de aplicaciones, escala de producción, o aún otras características.
A seguir se presentan estas clasificaciones y los conceptos pertinentes
1. Según la cantidad de monómeros diferentes en el polímero
Homopolímero
Polímero constituido por la repetición de un único monómero (cadena homogénea). Ejemplos son: polietileno, poli estireno, poliacrilonitrilo, poli(acetato de vinilo).
Si A representa al monómero entonces la estructura del homopolímero es:
~A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A~
Copolímero
Polímero constituido por dos o más monómeros (cadena heterogénea). Algunos ejemplos son los denominados con las siglas: SAN, NBR, SBR.
Si A y B representan los monómeros entonces existen tres formas de disponerlos en la cadena:
~A-A-B-A-B-B-B-A-A-B-B-A-A-A~
~A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A~
Copolímeros en bloques: Polímero con los monómeros unidos en una secuencia formada tramos más o menos largos de A cada uno seguido por un tramo de B:
Copolímeros de injerto: La cadena principal del polímero tiene apenas unidades de un mismo monómero, mientras que el otro monómero solo forma parte de ramificaciones laterales (el injerto):~A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A~
| | | B B B
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B B B
| | |
B B B
| | |
B
|
En particular, los copolímeros formados por tres monómeros reiterativos diferentes son conocidos como terpolímeros. Un ejemplo típico es el ABS, es decir, el terpolímero de acrilonitrilobutadieno-estireno.
La reacción química de síntesis de los copolímeros es la copolimerización, y los monómeros unidos son comonómeros. Estas combinaciones de monómeros tienen el objetivo de modificar las propiedades de los monómeros o polímeros originales.
2. Según la relación a la estructura química de los monómeros constituyentes del polímero
Esta clasificación toma en cuenta el grupo funcional de los monómeros. Los ejemplos más conocidos son:
Poliolefinas – polipropileno, polibutadieno, poliestireno.
Poliésteres – poli(tereftalato de etileno), policarbonato.
Poliéteres – poli(óxido de etileno), poli(óxido de fenileno).
Poliamidas – Nylon, poliimida.
Polímeros celulosos – nitrato de celulosa, acetato de celulosa.
Polímeros acrílicos – poli(metacrilato de metilo), poliacrilonitrilo.
Polímeros vinílicos – poli(acetato de vinilo), poli(alcohol vinílico).
Poliuretanos – denominación genérica de los derivados de isocianatos
Resinas formaldehido – resina fenol-formol, resina urea-formol.
3. Según la forma de la cadena polimérica
De acuerdo a la forma de las cadenas macromoleculares los polímeros pueden ser:
Lineales: no tienen ramificaciones.
Ramificados: todas las moléculas tienen ramificaciones (pequeñas cadenas laterales).
Entrecruzados: los polímeros poseen estructura tridimensional, donde las cadenas están unidas unas a otras por enlaces laterales
4 Clasificación de acuerdo al comportamiento térmico
El efecto de la temperatura sobre los polímeros permite realizar la clasificación siguiente:
Termoplásticos: son polímeros que se funden al calentarlos y se solidifican al enfriarse.
Ejemplos de éstos son: polietileno, poli(tereftalato de etileno), poliacrilonitrilo, nylon.
Termorígidos: son polímeros que en el primer calentamiento forman enlaces entrecruzados que impiden su fusión y disueltos en solventes.
Ejemplos de estos materiales son: resina fenol-formol, resina melanina-formol, resina urea-formol.
4 Clasificación de acuerdo al comportamiento mecánico
Plásticos (del griego: adecuado para el moldeo) son polímeros que durante alguna etapa fabricación son llevados al estado líquido para moldearse por calor o presión en un molde. Una que las piezas hayan solidificado el material es químicamente muy estable bajo condiciones ambientales normales.
Ejemplos de estos materiales son: polietileno, polipropileno, poliestireno.
Elastómeros (o cauchos): son materiales poliméricos de origen natural o sintético. Los cauchos se caracterizan por su capacidad de recuperar la forma original rápidamente después de sufrir una deformación bajo la acción de una fuerza: Además, conservan esta propiedad aún con deformaciones grandes (mayores al 100 %) aplicadas por tiempos prolongados.
Ejemplos de estos materiales son: poli butadieno, caucho nitrílico, poli(estireno-co-butadieno).
Fibras: son materiales que tienen una relación longitud/diámetro muy grande. Las fibras están constituidas frecuentemente por macromoléculas lineales orientadas longitudinalmente.
Ejemplo de fibras son: poliésteres, poliamidas y poliacrilonitrilo
5 Clasificación de acuerdo a la Escala de Manufactura
Los polímeros sintéticos en función de escala de producción son conocidos como:
Productos básicos: son la mayor parte de los polímeros sintéticos producidos mundialmente. Ejemplos son: polietileno, polipropileno, poli estireno, etc.
Productos especiales (specialties): son polímeros con un conjunto específico de propiedades y que son producidos en menor escala. Ejemplos son: Poli(óxido de metileno) y poli(cloruro de vinilo).
6 Clasificación según el Tipo de Aplicación
Un polímero puede tener una aplicación general o de ingeniería.
Polímeros de uso general: son polímeros muy versátiles con múltiples aplicaciones. Ejemplos: el polietileno, el polipropileno, el estireno, el (metacrilato de metilo), el poli(cloruro de vinilo), la baquelita, etc.
Tecnopolímeros: son plásticos destinados a la ingeniería, donde son elegidos como sustitutos de otros materiales (metal, madera, cerámica, etc).
Ejemplos: poli acetal, poli carbonato y poli(tetraflúor-etileno).
Resinas
La designación resina aparece con frecuencia en la industria de los polímeros en forma adicional a las clasificaciones anteriores.
Las resinas naturales son compuestos orgánicos amorfos producidos y secretados por algunas plantas u insectos, y son generalmente insolubles en agua, pero solubles en diversos disolventes orgánicos.
Las resinas sintéticas son un grupo de sustancias sintéticas cuyas propiedades se asemejan a las de las resinas naturales. Las resinas tienen generalmente una consistencia y aspecto de un líquido viscoso o pastoso a temperatura ambiente y se reblandecen por efecto del calentamiento.
El término también puede referirse a los polímeros termorígidos.