La química de los polímeros (química de los compuestos macromoleculares) es una rama de la ciencia que estudia las propiedades químicas y fisicoquímicas , los métodos y patrones de las reacciones de síntesis y las transformaciones de los compuestos macromoleculares , así como los reactivos de partida ( monómeros , oligómeros ) que se utilizan para obtener a ellos. La industria explora tanto los polímeros artificiales ( poliolefinas , poliésteres , poliamidas y otros compuestos) como los naturales ( almidón , celulosa , lignina ).
La química de polímeros estudia la cinética , catálisis , mecanismo de reacción de polimerización , policondensación , poliadición , transformaciones análogas a polímeros, destrucción y reticulación de polímeros , procesos de estabilización y otras transformaciones químicas .
La química de polímeros establece la relación entre la estructura química y las condiciones de síntesis con la estructura y propiedades de los compuestos macromoleculares. Explora, en relación con la estructura química, las transformaciones físicas en los polímeros y sus soluciones , así como la estructura, las propiedades físicas, fisicomecánicas de los polímeros , la superficie, la interfase y otros fenómenos que ocurren en los sistemas poliméricos y compuestos .
A finales del siglo XIX , se sabía poco sobre la estructura de los materiales poliméricos. Con base en mediciones de presión de vapor de saturación y presión osmótica , se supo que en estos casos estamos hablando de moléculas grandes y de alto peso molecular . La suposición de que estos son compuestos coloidales fue errónea .
Realizados por G. Meyer y F. Clark en 1928, los estudios de rayos X del caucho arrojaron algo de luz sobre este problema. Sin embargo, los primeros resultados fueron nuevamente malinterpretados, lo que condujo a una subestimación del peso molecular determinado por este método [1] . Los cuerpos cristalinos consisten en muchos cristalitos (en realidad, microcristales) conectados por límites. Como ahora se sabe, las moléculas de polímero atraviesan estos límites y están presentes simultáneamente en muchos cristalitos . Esto no se sabía entonces, lo que condujo a una mala interpretación de los resultados. El trabajo de T. Svedbeg sobre el estudio de las biomoléculas ( premio Nobel de química en 1926 ) condujo a los resultados correctos.
El químico alemán Staudinger es considerado el padre de la ciencia de los polímeros . En 1917, en su informe a la Academia Suiza de Ciencias, informó que los compuestos macromoleculares están formados por moléculas de cadena larga unidas covalentemente [2] . En 1920, publicó un artículo en los informes de la Sociedad Química Alemana, que se convirtió en la base de la ciencia moderna de los polímeros . Ya en 1924-1928, siguió el trabajo sobre la estructura de los polímeros , que sentó las bases para la comprensión actual de esta clase de compuestos [3] [4] [5] . En 1953 Staudinger recibió el Premio Nobel de Química por su trabajo .
A principios de la década de 1950, el químico alemán Karl Ziegler descubrió que los catalizadores de alquil aluminio y tetracloruro de titanio permitían polimerizar etileno en polietileno ya a temperatura ambiente. Antes de esto, el eteno había sido polimerizado a alta presión en autoclaves de acero . El polietileno así obtenido tenía otras propiedades, un alto grado de estabilidad. El científico italiano Giulio Natta , basándose en el trabajo de Ziegler, desarrolló la misma técnica para la producción de polipropileno [6] . Ziegler y Natta recibieron el Premio Nobel de Química de 1963 por su trabajo . Los trabajos de Paul Flory y Maurizio Guggins sentaron las bases de la teoría del comportamiento de los polímeros en soluciones, mezclas y su cristalización. Hoy en día, forman la base de la química física de los polímeros [7] .
Los polímeros , consisten en uno o diferentes tipos de monómeros ( griego mono - uno). Los polímeros que consisten en un tipo de monómeros se llaman homopolímeros ( griego homo - igual), y de diferentes tipos - copolímeros .
El proceso de obtención de polímeros a partir de monómeros se denomina polimerización o polirreacción. En una polirreacción se distinguen diferentes pasos: condensación, crecimiento de cadena. Se habla de polímeros cuando el peso molecular alcanza las 10.000 uma. sobre. y más. Con compuestos de menor masa, se habla de oligómeros (del griego oligo - some).
Se utilizan varios métodos para analizar polímeros:
Los mecanismos de las reacciones de formación se describen en los artículos policondensación , polimerización .
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