Un polímero ( / p ɒ l ɪ m ər / ; [4] [5] griego poli- , "muchos" + mer , "parte") es una sustancia o material de que consta de muy grandes moléculas o macromoléculas , compuesta de muchas subunidades repetidas . [6] Debido a su amplio espectro de propiedades, [7] tanto los polímeros sintéticos como los naturales juegan un papel esencial y omnipresente en la vida cotidiana. [8] Los polímeros van desde plásticos sintéticos familiarescomo el poliestireno a biopolímeros naturales como el ADN y las proteínas que son fundamentales para la estructura y función biológicas. Los polímeros, tanto naturales como sintéticos, se crean mediante la polimerización de muchas moléculas pequeñas, conocidas como monómeros . En consecuencia, su gran masa molecular , en relación con los compuestos de moléculas pequeñas , produce propiedades físicas únicas que incluyen dureza , alta elasticidad , viscoelasticidad y una tendencia a formar estructuras amorfas y semicristalinas en lugar de cristales .
El término "polímero" deriva de la palabra griega πολύς ( polus , que significa "muchos, mucho") y μέρος ( meros , que significa "parte"), y se refiere a moléculas grandes cuya estructura se compone de múltiples unidades repetidas, de las cuales se origina una característica de alta masa molecular relativa y propiedades concomitantes. [3] Las unidades que componen los polímeros derivan, real o conceptualmente, de moléculas de masa molecular relativa baja. [3] El término fue acuñado en 1833 por Jöns Jacob Berzelius , aunque con una definición distinta de la definición moderna de la IUPAC . [9] [10] El concepto moderno de polímeros como estructuras macromoleculares unidas covalentemente fue propuesto en 1920 por Hermann Staudinger , [11] quien pasó la siguiente década encontrando evidencia experimental para esta hipótesis. [12]
Los polímeros se estudian en los campos de la ciencia de los polímeros (que incluye la química y la física de los polímeros ), la biofísica y la ciencia y la ingeniería de los materiales . Históricamente, los productos que surgen del enlace de unidades repetidas por enlaces químicos covalentes han sido el enfoque principal de la ciencia de los polímeros . Un área importante emergente ahora se centra en los polímeros supramoleculares formados por enlaces no covalentes. El poliisopreno de caucho de látex es un ejemplo de polímero natural, y el poliestireno de espuma de poliestireno es un ejemplo de polímero sintético. En contextos biológicos, esencialmente todas las macromoléculas biológicas , es decir, proteínas (poliamidas), ácidos nucleicos (polinucleótidos) y polisacáridos, son puramente poliméricas o están compuestas en gran parte por componentes poliméricos.
Ejemplos comunes
Los polímeros son de dos tipos: naturales y sintéticos o artificiales .
Natural
Los materiales poliméricos naturales como el cáñamo , la goma laca , el ámbar , la lana , la seda y el caucho natural se han utilizado durante siglos. Existe una variedad de otros polímeros naturales, como la celulosa , que es el componente principal de la madera y el papel.
Sintético
La lista de polímeros sintéticos , aproximadamente en orden de demanda mundial, incluye polietileno , polipropileno , poliestireno , cloruro de polivinilo , caucho sintético , resina de fenol formaldehído (o baquelita ), neopreno , nailon , poliacrilonitrilo , PVB , silicona y muchos más. Cada año se fabrican más de 330 millones de toneladas de estos polímeros (2015). [13]
Lo más común es que la columna vertebral unida de forma continua de un polímero que se utiliza para la preparación de plásticos esté formada principalmente por átomos de carbono . Un ejemplo sencillo es el polietileno ('polietileno' en inglés británico), cuya unidad de repetición se basa en el monómero de etileno . Existen muchas otras estructuras; por ejemplo, elementos como el silicio forman materiales familiares como las siliconas, por ejemplo, Silly Putty y sellador de fontanería impermeable. El oxígeno también está comúnmente presente en las cadenas principales de los polímeros, como las del polietilenglicol , los polisacáridos (en los enlaces glicosídicos ) y el ADN (en los enlaces fosfodiéster ).
Historia
Los polímeros han sido componentes esenciales de los productos básicos desde los primeros días de la humanidad. El uso de lana ( queratina ), fibras de algodón y lino ( celulosa ) para prendas, caña de papel ( celulosa ) para papel son solo algunos ejemplos de cómo nuestros antepasados explotaron materias primas que contienen polímeros para obtener artefactos. La savia de látex de los árboles de “cautchouc” ( caucho natural ) llegó a Europa en el siglo XVI procedente de América del Sur mucho después de que los olmecas , mayas y aztecas comenzaran a utilizarla como material para hacer bolas, telas impermeables y recipientes. [14]
La manipulación química de polímeros se remonta al siglo XIX, aunque en ese momento no se entendía la naturaleza de estas especies. El comportamiento de los polímeros se racionalizó inicialmente de acuerdo con la teoría propuesta por Thomas Graham que los consideraba como agregados coloidales de pequeñas moléculas unidas por fuerzas desconocidas.
A pesar de la falta de conocimientos teóricos, se comprendió de inmediato el potencial de los polímeros para proporcionar materiales innovadores, accesibles y baratos. El trabajo realizado por Braconnot , Parkes , Ludersdorf, Hayard y muchos otros sobre la modificación de polímeros naturales determinó muchos avances significativos en el campo. [15] Sus contribuciones llevaron al descubrimiento de materiales como celuloide , galalith , parkesine , rayón , caucho vulcanizado y, más tarde, baquelita : todos los materiales que entraron rápidamente en los procesos de fabricación industrial y llegaron a los hogares como componentes de la ropa ( por ejemplo , telas, botones). , vajilla y artículos de decoración.
En 1920, Hermann Staudinger publicó su obra fundamental “Über Polymerisation”, [16] en la que propuso que los polímeros eran de hecho largas cadenas de átomos unidos por enlaces covalentes. Su trabajo fue ampliamente debatido, pero finalmente fue aceptado por la comunidad científica. Debido a este trabajo, Staudinger recibió el Premio Nobel en 1953. [17]
Después de la década de 1930, los polímeros entraron en una edad de oro durante la cual se descubrieron nuevos tipos y rápidamente se les dieron aplicaciones comerciales, reemplazando los materiales de origen natural. Este desarrollo fue impulsado por un sector industrial con un fuerte impulso económico y fue apoyado por una amplia comunidad académica que contribuyó con síntesis innovadoras de monómeros a partir de materias primas más baratas, procesos de polimerización más eficientes, técnicas mejoradas para la caracterización de polímeros y comprensión teórica avanzada de polímeros. . [15]
Desde 1953, se otorgaron seis premios Nobel en el área de la ciencia de los polímeros, excluidos los de investigación sobre macromoléculas biológicas . Esto atestigua aún más su impacto en la ciencia y la tecnología modernas. Como lo resumió Lord Todd en 1980, “Me inclino a pensar que el desarrollo de la polimerización es quizás lo más importante que ha hecho la química, donde ha tenido el mayor efecto en la vida cotidiana”. [19]
Síntesis
La polimerización es el proceso de combinar muchas moléculas pequeñas conocidas como monómeros en una cadena o red unida covalentemente. Durante el proceso de polimerización, se pueden perder algunos grupos químicos de cada monómero. Esto sucede en la polimerización del poliéster PET . Los monómeros son ácido tereftálico (HOOC — C 6 H 4 —COOH) y etilenglicol (HO — CH 2 —CH 2 —OH) pero la unidad que se repite es —OC — C 6 H 4 —COO — CH 2 —CH 2 - O—, que corresponde a la combinación de los dos monómeros con la pérdida de dos moléculas de agua. La pieza distinta de cada monómero que se incorpora al polímero se conoce como unidad repetida o residuo de monómero.
Los métodos sintéticos se dividen generalmente en dos categorías, polimerización por crecimiento en etapas y polimerización en cadena . [20] La diferencia esencial entre los dos es que en la polimerización en cadena, los monómeros se agregan a la cadena solo uno a la vez, [21] como en el poliestireno , mientras que en la polimerización de crecimiento escalonado, las cadenas de monómeros pueden combinarse entre sí directamente. , [22] como en poliéster . La polimerización de crecimiento por etapas se puede dividir en policondensación , en la que se forma un subproducto de masa molar baja en cada etapa de reacción, y poliadición .
Los métodos más nuevos, como la polimerización por plasma , no encajan perfectamente en ninguna de las dos categorías. Las reacciones de polimerización sintética se pueden llevar a cabo con o sin catalizador . La síntesis de laboratorio de biopolímeros, especialmente de proteínas , es un área de intensa investigación.
Síntesis biológica
Hay tres clases principales de biopolímeros: polisacáridos , polipéptidos y polinucleótidos . En las células vivas, pueden sintetizarse mediante procesos mediados por enzimas, como la formación de ADN catalizada por la ADN polimerasa . La síntesis de proteínas implica múltiples procesos mediados por enzimas para transcribir información genética del ADN al ARN y posteriormente traducir esa información para sintetizar la proteína especificada a partir de aminoácidos . La proteína se puede modificar adicionalmente después de la traducción para proporcionar una estructura y un funcionamiento apropiados. Existen otros biopolímeros como caucho , suberina , melanina y lignina .
Modificación de polímeros naturales
Los polímeros naturales como el algodón, el almidón y el caucho eran materiales familiares durante años antes de que aparecieran en el mercado polímeros sintéticos como el polietileno y el metacrilato . Muchos polímeros comercialmente importantes se sintetizan mediante modificación química de polímeros naturales. Los ejemplos destacados incluyen la reacción de ácido nítrico y celulosa para formar nitrocelulosa y la formación de caucho vulcanizado calentando caucho natural en presencia de azufre . Las formas en las que se pueden modificar los polímeros incluyen oxidación , reticulación y taponamiento de extremos .
Estructura
La estructura de un material polimérico se puede describir en diferentes escalas de longitud, desde la escala de longitud sub-nm hasta la macroscópica. De hecho, existe una jerarquía de estructuras, en la que cada etapa proporciona las bases para la siguiente. [23] El punto de partida para la descripción de la estructura de un polímero es la identidad de sus monómeros constituyentes. A continuación, la microestructura describe esencialmente la disposición de estos monómeros dentro del polímero a escala de una sola cadena. La microestructura determina la posibilidad de que el polímero forme fases con diferentes disposiciones, por ejemplo a través de la cristalización , la transición vítrea o la separación de microfases . [24] Estas características juegan un papel importante en la determinación de las propiedades físicas y químicas de un polímero.
Monómeros y unidades repetidas
La identidad de las unidades repetidas (residuos de monómero, también conocidos como "meros") que comprenden un polímero es su primer y más importante atributo. La nomenclatura del polímero se basa generalmente en el tipo de residuos de monómero que comprenden el polímero. Un polímero que contiene un solo tipo de unidad repetida se conoce como homopolímero , mientras que un polímero que contiene dos o más tipos de unidades repetidas se conoce como copolímero . [25] Un terpolímero es un copolímero que contiene tres tipos de unidades repetidas. [26]
El poliestireno se compone únicamente de unidades repetidas a base de estireno y se clasifica como homopolímero. El tereftalato de polietileno , aunque se produce a partir de dos monómeros diferentes ( etilenglicol y ácido tereftálico ), generalmente se considera un homopolímero porque solo se forma un tipo de unidad repetida. El acetato de etileno-vinilo contiene más de una variedad de unidades repetidas y es un copolímero. Algunos polímeros biológicos se componen de una variedad de residuos monoméricos diferentes pero estructuralmente relacionados; por ejemplo, los polinucleótidos como el ADN están compuestos por cuatro tipos de subunidades de nucleótidos .
Homopolímeros y copolímeros (ejemplos) Poliestireno homopolímero Polidimetilsiloxano homopolímero , una silicona . La cadena principal está formada por átomos de silicio y oxígeno. El homopolímero de tereftalato de polietileno tiene solo una unidad repetida . Caucho de copolímero de estireno-butadieno : las unidades repetidas basadas en estireno y 1,3-butadieno forman dos unidades repetidas, que pueden alternarse en cualquier orden en la macromolécula, convirtiendo al polímero en un copolímero aleatorio.
Una molécula de polímero que contiene subunidades ionizables se conoce como polielectrolito o ionómero .
Microestructura
La microestructura de un polímero (a veces llamada configuración) se relaciona con la disposición física de los residuos de monómero a lo largo de la columna vertebral de la cadena. [27] Estos son los elementos de la estructura del polímero que requieren la ruptura de un enlace covalente para cambiar. Se pueden producir varias estructuras poliméricas dependiendo de los monómeros y las condiciones de reacción: Un polímero puede consistir en macromoléculas lineales que contienen cada una solo una cadena no ramificada. En el caso del polietileno no ramificado , esta cadena es un n- alcano de cadena larga. Los polímeros lineales pueden plegarse en diversas conformaciones con una topología de circuito distinta . También existen macromoléculas ramificadas con una cadena principal y cadenas laterales, en el caso del polietileno las cadenas laterales serían grupos alquilo . En particular, las macromoléculas no ramificadas pueden estar en las secciones de cadena cristalinas semicristalinas en estado sólido resaltadas en rojo en la figura siguiente.
Mientras que los polímeros ramificados y no ramificados son normalmente termoplásticos, muchos elastómeros tienen una reticulación de malla ancha entre las "cadenas principales". La reticulación de malla cerrada, por otro lado, conduce a termoendurecibles . Los enlaces cruzados y las ramas se muestran como puntos rojos en las figuras. Los polímeros altamente ramificados son amorfos y las moléculas del sólido interactúan aleatoriamente.
macromolécula lineal no ramificada
macromolécula ramificada
estructura semicristalina de un polímero no ramificado
polímero ligeramente reticulado ( elastómero )
polímero altamente reticulado ( termoestable )
Arquitectura de polímeros
Una característica microestructural importante de un polímero es su arquitectura y forma, que se relaciona con la forma en que los puntos de ramificación conducen a una desviación de una cadena lineal simple. [28] Una molécula de polímero ramificada se compone de una cadena principal con una o más cadenas laterales o ramas sustituyentes. Tipos de polímeros ramificados incluyen polímeros estrella , polímeros de peine , cepillos de polímero , polímeros dendronized , polímeros de escalera , y dendrímeros . [28] También existen polímeros bidimensionales (2DP) que se componen de unidades repetidas topológicamente planas. La arquitectura de un polímero afecta muchas de sus propiedades físicas, incluida la viscosidad de la solución, la viscosidad de la masa fundida, la solubilidad en varios disolventes, la temperatura de transición vítrea y el tamaño de las bobinas de polímero individuales en solución. Puede emplearse una variedad de técnicas para la síntesis de un material polimérico con una variedad de arquitecturas, por ejemplo, polimerización viva .
Longitud de la cadena
Un medio común de expresar la longitud de una cadena es el grado de polimerización , que cuantifica el número de monómeros incorporados en la cadena. [29] [30] Al igual que con otras moléculas, el tamaño de un polímero también se puede expresar en términos de peso molecular . Dado que las técnicas de polimerización sintética producen típicamente una distribución estadística de longitudes de cadena, el peso molecular se expresa en términos de promedios ponderados. El peso molecular promedio en número ( M n ) y el peso molecular promedio en peso ( M w ) se presentan más comúnmente. [31] [32] La relación de estos dos valores ( M w / M n ) es la dispersidad ( Đ ), que se usa comúnmente para expresar el ancho de la distribución del peso molecular. [33]
Las propiedades físicas [34] del polímero dependen en gran medida de la longitud (o de manera equivalente, del peso molecular) de la cadena del polímero. [35] Un ejemplo importante de las consecuencias físicas del peso molecular es la escala de la viscosidad (resistencia al flujo) en la masa fundida. [36] La influencia del peso molecular medio ponderado () sobre la viscosidad de la masa fundida () depende de si el polímero está por encima o por debajo del inicio de los entrelazamientos . Por debajo del peso molecular del entrelazamiento [se necesita aclaración ] ,, mientras que por encima del peso molecular del entrelazamiento, . En el último caso, aumentar la longitud de la cadena de polímero 10 veces aumentaría la viscosidad más de 1000 veces. [37] [ página necesaria ] El aumento de la longitud de la cadena también tiende a disminuir la movilidad de la cadena, aumenta la resistencia y la tenacidad y aumenta la temperatura de transición vítrea (T g ). [38] Esto es el resultado del aumento en las interacciones de la cadena, como las atracciones de van der Waals y los entrelazamientos que vienen con el aumento de la longitud de la cadena. [39] [40] Estas interacciones tienden a fijar las cadenas individuales con más fuerza en su posición y resisten las deformaciones y la ruptura de la matriz, tanto a tensiones más altas como a temperaturas más altas.
Disposición de monómeros en copolímeros
Los copolímeros se clasifican como copolímeros estadísticos, copolímeros alternos, copolímeros de bloque, copolímeros de injerto o copolímeros en gradiente. En la siguiente figura esquemática, Ⓐ y Ⓑ simbolizan las dos unidades repetidas .
copolímero aleatorio
copolímero de gradiente
copolímero de injerto
copolímero alterno
copolímero de bloque
- Los copolímeros alternos poseen dos restos monoméricos que se alternan regularmente: [41] [AB] n . Un ejemplo es el copolímero equimolar de estireno y anhídrido maleico formado por polimerización de crecimiento de cadena de radicales libres. [42] Un copolímero de crecimiento escalonado como el Nylon 66 también puede considerarse un copolímero estrictamente alternante de residuos de diamina y diácido, pero a menudo se describe como un homopolímero con el residuo dimérico de una amina y un ácido como unidad repetida. [43]
- Los copolímeros periódicos tienen más de dos especies de unidades monoméricas en una secuencia regular. [44]
- Los copolímeros estadísticos tienen residuos de monómeros dispuestos según una regla estadística. Un copolímero estadístico en el que la probabilidad de encontrar un tipo particular de residuo de monómero en un punto particular de la cadena es independiente de los tipos de residuo de monómero circundante puede denominarse un copolímero verdaderamente aleatorio . [45] [46] Por ejemplo, el copolímero de crecimiento de cadena de cloruro de vinilo y acetato de vinilo es aleatorio. [42]
- Los copolímeros de bloques tienen secuencias largas de diferentes unidades monoméricas. [42] [43] Los polímeros con dos o tres bloques de dos especies químicas distintas (por ejemplo, A y B) se denominan copolímeros dibloque y copolímeros tribloque, respectivamente. Los polímeros con tres bloques, cada uno de una especie química diferente (por ejemplo, A, B y C) se denominan terpolímeros tribloque.
- Los copolímeros injertados o injertados contienen cadenas laterales o ramificaciones cuyas unidades repetidas tienen una composición o configuración diferente a la de la cadena principal. [43] Las ramas se agregan a una macromolécula de cadena principal preformada. [42]
Los monómeros dentro de un copolímero pueden organizarse a lo largo del esqueleto de diversas formas. Un copolímero que contiene una disposición controlada de monómeros se denomina polímero de secuencia controlada . [47] Los copolímeros alternos, periódicos y de bloque son ejemplos simples de polímeros de secuencia controlada .
Táctica
La táctica describe la estereoquímica relativa de los centros quirales en unidades estructurales vecinas dentro de una macromolécula. Hay tres tipos de táctica: isotáctica (todos los sustituyentes en el mismo lado), atáctica (colocación aleatoria de sustituyentes) y sindiotáctica (colocación alterna de sustituyentes).
isotáctico
sindiotáctico
atáctico (es decir, aleatorio)
Morfología
La morfología de los polímeros generalmente describe la disposición y el orden a microescala de las cadenas de polímeros en el espacio. Las propiedades físicas macroscópicas de un polímero están relacionadas con las interacciones entre las cadenas del polímero.
Polímero orientado aleatoriamente | Enclavamiento de varios polímeros |
- Polímeros desordenados: en estado sólido, los polímeros atácticos, los polímeros con un alto grado de ramificación y los copolímeros aleatorios forman amorfos (es decir, estructuras vítreas). [48] En fusión y solución, los polímeros tienden a formar un "grupo estadístico" en constante cambio, ver modelo de cadena libremente articulada . En estado sólido , se congelan las respectivas conformaciones de las moléculas. El enganche y enredo de las moléculas de la cadena conduce a un "enlace mecánico" entre las cadenas. Las fuerzas de atracción intermoleculares e intramoleculares solo ocurren en sitios donde los segmentos de moléculas están lo suficientemente cerca entre sí. Las estructuras irregulares de las moléculas evitan una disposición más estrecha.
polietileno: conformación en zigzag de moléculas en cadenas compactas. | lamella with tie molecules | spherulite |
polypropylene helix | p-Aramid, red dotted: hydrogen bonds |
- Linear polymers with periodic structure, low branching and stereoregularity (e. g. not atactic) have a semi-crystalline structure in the solid state.[48] In simple polymers (such as polyethylene), the chains are present in the crystal in zigzag conformation. Several zigzag conformations form dense chain packs, called crystallites or lamellae. The lamellae are much thinner than the polymers are long (often about 10 nm).[49] They are formed by more or less regular folding of one or more molecular chains. Amorphous structures exist between the lamellae. Individual molecules can lead to entanglements between the lamellae and can also be involved in the formation of two (or more) lamellae (chains than called tie molecules). Several lamellae form a superstructure, a spherulite, often with a diameter in the range of 0.05 to 1 mm.[49]
- The type and arrangement of (functional) residues of the repeat units effects or determines the crystallinity and strength of the secondary valence bonds. In isotactic polypropylene, the molecules form a helix. Like the zigzag conformation, such helices allow a dense chain packing. Particularly strong intermolecular interactions occur when the residues of the repeating units allow the formation of hydrogen bonds, as in the case of p-aramid. Crystallinity and superstructure are always dependent on the conditions of their formation, see also: crystallization of polymers. Compared to amorphous structures, semi-crystalline structures lead to a higher stiffness, density, melting temperature and higher resistance of a polymer.
- Cross-linked polymers: Wide-meshed cross-linked polymers are elastomers and cannot be molten (unlike thermoplastics); heating cross-linked polymers only leads to decomposition. Thermoplastic elastomers, on the other hand, are reversibly "physically crosslinked" and can be molten. Block copolymers in which a hard segment of the polymer has a tendency to crystallize and a soft segment has an amorphous structure are one type of thermoplastic elastomers: the hard segments ensure wide-meshed, physical crosslinking.
wide-meshed cross-linked polymer (elastomer) | wide-meshed cross-linked polymer (elastomer) under tensile stress | crystallites as "crosslinking sites": one type of thermoplastic elastomer | semi-crystalline thermoplastic elastomer under tensile stress |
Crystallinity
When applied to polymers, the term crystalline has a somewhat ambiguous usage. In some cases, the term crystalline finds identical usage to that used in conventional crystallography. For example, the structure of a crystalline protein or polynucleotide, such as a sample prepared for x-ray crystallography, may be defined in terms of a conventional unit cell composed of one or more polymer molecules with cell dimensions of hundreds of angstroms or more. A synthetic polymer may be loosely described as crystalline if it contains regions of three-dimensional ordering on atomic (rather than macromolecular) length scales, usually arising from intramolecular folding or stacking of adjacent chains. Synthetic polymers may consist of both crystalline and amorphous regions; the degree of crystallinity may be expressed in terms of a weight fraction or volume fraction of crystalline material. Few synthetic polymers are entirely crystalline.[50] The crystallinity of polymers is characterized by their degree of crystallinity, ranging from zero for a completely non-crystalline polymer to one for a theoretical completely crystalline polymer. Polymers with microcrystalline regions are generally tougher (can be bent more without breaking) and more impact-resistant than totally amorphous polymers.[51] Polymers with a degree of crystallinity approaching zero or one will tend to be transparent, while polymers with intermediate degrees of crystallinity will tend to be opaque due to light scattering by crystalline or glassy regions. For many polymers, reduced crystallinity may also be associated with increased transparency.
Chain conformation
The space occupied by a polymer molecule is generally expressed in terms of radius of gyration, which is an average distance from the center of mass of the chain to the chain itself. Alternatively, it may be expressed in terms of pervaded volume, which is the volume spanned by the polymer chain and scales with the cube of the radius of gyration.[52] The simplest theoretical models for polymers in the molten, amorphous state are ideal chains.
Propiedades
Polymer properties depend of their structure and they are divided into classes according to their physical basis. Many physical and chemical properties describe how a polymer behaves as a continuous macroscopic material. They are classified as bulk properties, or intensive properties according to thermodynamics.
Mechanical properties
The bulk properties of a polymer are those most often of end-use interest. These are the properties that dictate how the polymer actually behaves on a macroscopic scale.
Tensile strength
The tensile strength of a material quantifies how much elongating stress the material will endure before failure.[53][54] This is very important in applications that rely upon a polymer's physical strength or durability. For example, a rubber band with a higher tensile strength will hold a greater weight before snapping. In general, tensile strength increases with polymer chain length and crosslinking of polymer chains.
Young's modulus of elasticity
Young's modulus quantifies the elasticity of the polymer. It is defined, for small strains, as the ratio of rate of change of stress to strain. Like tensile strength, this is highly relevant in polymer applications involving the physical properties of polymers, such as rubber bands. The modulus is strongly dependent on temperature. Viscoelasticity describes a complex time-dependent elastic response, which will exhibit hysteresis in the stress-strain curve when the load is removed. Dynamic mechanical analysis or DMA measures this complex modulus by oscillating the load and measuring the resulting strain as a function of time.
Transport properties
Transport properties such as diffusivity describe how rapidly molecules move through the polymer matrix. These are very important in many applications of polymers for films and membranes.
The movement of individual macromolecules occurs by a process called reptation in which each chain molecule is constrained by entanglements with neighboring chains to move within a virtual tube. The theory of reptation can explain polymer molecule dynamics and viscoelasticity.[55]
Phase behavior
Crystallization and melting
Depending on their chemical structures, polymers may be either semi-crystalline or amorphous. Semi-crystalline polymers can undergo crystallization and melting transitions, whereas amorphous polymers do not. In polymers, crystallization and melting do not suggest solid-liquid phase transitions, as in the case of water or other molecular fluids. Instead, crystallization and melting refer to the phase transitions between two solid states (i.e., semi-crystalline and amorphous). Crystallization occurs above the glass-transition temperature (Tg) and below the melting temperature (Tm).
Glass transition
All polymers (amorphous or semi-crystalline) go through glass transitions. The glass-transition temperature (Tg) is a crucial physical parameter for polymer manufacturing, processing, and use. Below Tg, molecular motions are frozen and polymers are brittle and glassy. Above Tg, molecular motions are activated and polymers are rubbery and viscous. The glass-transition temperature may be engineered by altering the degree of branching or crosslinking in the polymer or by the addition of plasticizers.[56]
Whereas crystallization and melting are first-order phase transitions, the glass transition is not.[57] The glass transition shares features of second-order phase transitions (such as discontinuity in the heat capacity, as shown in the figure), but it is generally not considered a thermodynamic transition between equilibrium states.
Mixing behavior
In general, polymeric mixtures are far less miscible than mixtures of small molecule materials. This effect results from the fact that the driving force for mixing is usually entropy, not interaction energy. In other words, miscible materials usually form a solution not because their interaction with each other is more favorable than their self-interaction, but because of an increase in entropy and hence free energy associated with increasing the amount of volume available to each component. This increase in entropy scales with the number of particles (or moles) being mixed. Since polymeric molecules are much larger and hence generally have much higher specific volumes than small molecules, the number of molecules involved in a polymeric mixture is far smaller than the number in a small molecule mixture of equal volume. The energetics of mixing, on the other hand, is comparable on a per volume basis for polymeric and small molecule mixtures. This tends to increase the free energy of mixing for polymer solutions and thereby making solvation less favorable, and thereby making the availability of concentrated solutions of polymers far rarer than those of small molecules.
Furthermore, the phase behavior of polymer solutions and mixtures is more complex than that of small molecule mixtures. Whereas most small molecule solutions exhibit only an upper critical solution temperature phase transition (UCST), at which phase separation occurs with cooling, polymer mixtures commonly exhibit a lower critical solution temperature phase transition (LCST), at which phase separation occurs with heating.
In dilute solutions, the properties of the polymer are characterized by the interaction between the solvent and the polymer. In a good solvent, the polymer appears swollen and occupies a large volume. In this scenario, intermolecular forces between the solvent and monomer subunits dominate over intramolecular interactions. In a bad solvent or poor solvent, intramolecular forces dominate and the chain contracts. In the theta solvent, or the state of the polymer solution where the value of the second virial coefficient becomes 0, the intermolecular polymer-solvent repulsion balances exactly the intramolecular monomer-monomer attraction. Under the theta condition (also called the Flory condition), the polymer behaves like an ideal random coil. The transition between the states is known as a coil–globule transition.
Inclusion of plasticizers
Inclusion of plasticizers tends to lower Tg and increase polymer flexibility. Addition of the plasticizer will also modify dependence of the glass-transition temperature Tg on the cooling rate.[58] The mobility of the chain can further change if the molecules of plasticizer give rise to hydrogen bonding formation. Plasticizers are generally small molecules that are chemically similar to the polymer and create gaps between polymer chains for greater mobility and reduced interchain interactions. A good example of the action of plasticizers is related to polyvinylchlorides or PVCs. A uPVC, or unplasticized polyvinylchloride, is used for things such as pipes. A pipe has no plasticizers in it, because it needs to remain strong and heat-resistant. Plasticized PVC is used in clothing for a flexible quality. Plasticizers are also put in some types of cling film to make the polymer more flexible.
Chemical properties
The attractive forces between polymer chains play a large part in determining the polymer’s properties. Because polymer chains are so long, they have many such interchain interactions per molecule, amplifying the effect of these interactions on the polymer properties in comparison to attractions between conventional molecules. Different side groups on the polymer can lend the polymer to ionic bonding or hydrogen bonding between its own chains. These stronger forces typically result in higher tensile strength and higher crystalline melting points.
The intermolecular forces in polymers can be affected by dipoles in the monomer units. Polymers containing amide or carbonyl groups can form hydrogen bonds between adjacent chains; the partially positively charged hydrogen atoms in N-H groups of one chain are strongly attracted to the partially negatively charged oxygen atoms in C=O groups on another. These strong hydrogen bonds, for example, result in the high tensile strength and melting point of polymers containing urethane or urea linkages. Polyesters have dipole-dipole bonding between the oxygen atoms in C=O groups and the hydrogen atoms in H-C groups. Dipole bonding is not as strong as hydrogen bonding, so a polyester's melting point and strength are lower than Kevlar's (Twaron), but polyesters have greater flexibility. Polymers with non-polar units such as polyethylene interact only through weak Van der Waals forces. As a result, they typically have lower melting temperatures than other polymers.
When a polymer is dispersed or dissolved in a liquid, such as in commercial products like paints and glues, the chemical properties and molecular interactions influence how the solution flows and can even lead to self-assembly of the polymer into complex structures. When a polymer is applied as a coating, the chemical properties will influence the adhesion of the coating and how it interacts with external materials, such as superhydrophobic polymer coatings leading to water resistance. Overall the chemical properties of a polymer are important elements for designing new polymeric material products.
Optical properties
Polymers such as PMMA and HEMA:MMA are used as matrices in the gain medium of solid-state dye lasers, also known as solid-state dye-doped polymer lasers. These polymers have a high surface quality and are also highly transparent so that the laser properties are dominated by the laser dye used to dope the polymer matrix. These type of lasers, that also belong to the class of organic lasers, are known to yield very narrow linewidths which is useful for spectroscopy and analytical applications.[59] An important optical parameter in the polymer used in laser applications is the change in refractive index with temperature also known as dn/dT. For the polymers mentioned here the (dn/dT) ~ −1.4 × 10−4 in units of K−1 in the 297 ≤ T ≤ 337 K range.[60]
Electrical properties
Most conventional polymers such as polythylene are electrical insulators, but the development of polymers containing π-conjugated bonds has led to a wealth of polymer-based semiconductors, such as polythiophenes. This has led to many applications in the field of organic electronics.
Aplicaciones
Nowadays, synthetic polymers are used in almost all walks of life. Modern society would look very different without them. The spreading of polymer use is connected to their unique properties: low density, low cost, good thermal/electrical insulation properties, high resistance to corrosion, low-energy demanding polymer manufacture and facile processing into final products. For a given application, the properties of a polymer can be tuned or enhanced by combination with other materials, as in composites. Their application allows to save energy (lighter cars and planes, thermally insulated buildings), protect food and drinking water (packaging), save land and reduce use of fertilizers (synthetic fibres), preserve other materials (coatings), protect and save lifes (hygiene, medical applications). A representative, non-exhaustive list of applications is given below.
- Clothing, sportswear and accessories: polyester and PVC clothing, spandex, sport shoes, wetsuits, footballs and billiard balls, skis and snowboards, rackets, parachutes, sails, tents and shelters.
- Electronic and photonic technologies: organic field effect transistors (OFET), light emitting diodes (OLED) and solar cells, television components, compact discs (CD), photoresists, holography.
- Packaging and containers: films, bottles, food packaging, barrels.
- Insulation: electrical and thermal insulation, spray foams.
- Construction and structural applications: garden furniture, PVC windows, flooring, sealing, pipes.
- Paints, glues and lubricants: varnish, adhesives, dispersants, anti-graffiti coatings, antifouling coatings, non-stick surfaces, lubricants.
- Car parts: tires, bumpers, windshields, windscreen wipers, fuel tanks, car seats.
- Household items: buckets, kitchenware, toys (e.g., construction sets and Rubik's cube).
- Medical applications: blood bag, syringes, rubber gloves, surgical suture, contact lenses, prosthesis, controlled drug delivery and release, matrices for cell growth.
- Personal hygiene and healthcare: diapers using superabsorbent polymers, toothbrushes, cosmetics, shampoo, condoms.
- Security: personal protective equipment, bulletproof vests, space suits, ropes.
- Separation technologies: synthetic membranes, fuel cell membranes, filtration, ion-exchange resins.
- Money: polymer banknotes and payment cards.
- 3D printing.
Nomenclatura estandarizada
There are multiple conventions for naming polymer substances. Many commonly used polymers, such as those found in consumer products, are referred to by a common or trivial name. The trivial name is assigned based on historical precedent or popular usage rather than a standardized naming convention. Both the American Chemical Society (ACS)[61] and IUPAC[62] have proposed standardized naming conventions; the ACS and IUPAC conventions are similar but not identical.[63] Examples of the differences between the various naming conventions are given in the table below:
Common name | ACS name | IUPAC name |
---|---|---|
Poly(ethylene oxide) or PEO | Poly(oxyethylene) | Poly(oxyethylene) |
Poly(ethylene terephthalate) or PET | Poly(oxy-1,2-ethanediyloxycarbonyl-1,4-phenylenecarbonyl) | Poly(oxyethyleneoxyterephthaloyl) |
Nylon 6 or Polyamide 6 | Poly[imino(1-oxo-1,6-hexanediyl)] | Poly[azanediyl(1-oxohexane-1,6-diyl)] |
In both standardized conventions, the polymers' names are intended to reflect the monomer(s) from which they are synthesized (source based nomenclature) rather than the precise nature of the repeating subunit. For example, the polymer synthesized from the simple alkene ethene is called polyethene, retaining the -ene suffix even though the double bond is removed during the polymerization process:
- →
- However, IUPAC structure based nomenclature is based on naming of the preferred constitutional repeating unit,. [64]
Caracterización
Polymer characterization spans many techniques for determining the chemical composition, molecular weight distribution, and physical properties. Select common techniques include the following:
- Size-exclusion chromatography (also called gel permeation chromatography), sometimes coupled with static light scattering, can used to determine the number-average molecular weight, weight-average molecular weight, and dispersity.
- Scattering techniques, such as static light scattering and small-angle neutron scattering, are used to determine the dimensions (radius of gyration) of macromolecules in solution or in the melt. These techniques are also used to characterize the three-dimensional structure of microphase-separated block polymers, polymeric micelles, and other materials.
- Wide-angle X-ray scattering (also called wide-angle X-ray diffraction) is used to determine the crystalline structure of polymers (or lack thereof).
- Spectroscopy techniques, including Fourier-transform infrared spectroscopy, Raman spectroscopy, and nuclear magnetic resonance spectroscopy, can be used to determine the chemical composition.
- Differential scanning calorimetry is used to characterize the thermal properties of polymers, such as the glass-transition temperature, crystallization temperature, and melting temperature. The glass-transition temperature can also be determined by dynamic mechanical analysis.
- Thermogravimetry is a useful technique to evaluate the thermal stability of the polymer.
- Rheology is used to characterize the flow and deformation behavior. It can be used to determine the viscosity, modulus, and other rheological properties. Rheology is also often used to determine the molecular architecture (molecular weight, molecular weight distribution, branching) and to understand how the polymer can be processed.
Degradación
Polymer degradation is a change in the properties—tensile strength, color, shape, or molecular weight—of a polymer or polymer-based product under the influence of one or more environmental factors, such as heat, light, and the presence of certain chemicals, oxygen, and enzymes. This change in properties is often the result of bond breaking in the polymer backbone (chain scission) which may occur at the chain ends or at random positions in the chain.
Although such changes are frequently undesirable, in some cases, such as biodegradation and recycling, they may be intended to prevent environmental pollution. Degradation can also be useful in biomedical settings. For example, a copolymer of polylactic acid and polyglycolic acid is employed in hydrolysable stitches that slowly degrade after they are applied to a wound.
The susceptibility of a polymer to degradation depends on its structure. Epoxies and chains containing aromatic functionalities are especially susceptible to UV degradation while polyesters are susceptible to degradation by hydrolysis. Polymers containing an unsaturated backbone degrade via ozone cracking. Carbon based polymers are more susceptible to thermal degradation than inorganic polymers such as polydimethylsiloxane and are therefore not ideal for most high-temperature applications.
The degradation of polyethylene occurs by random scission—a random breakage of the bonds that hold the atoms of the polymer together. When heated above 450 °C, polyethylene degrades to form a mixture of hydrocarbons. In the case of chain-end scission, monomers are released and this process is referred to as unzipping or depolymerize . With mechanism dominates will depend on the type of polymer and temperature; in general, polymers with no or a single small substituent in the repeat unit will decompose via random-chain scission.
The sorting of polymer waste for recycling purposes may be facilitated by the use of the resin identification codes developed by the Society of the Plastics Industry to identify the type of plastic.
Product failure
Failure of safety-critical polymer components can cause serious accidents, such as fire in the case of cracked and degraded polymer fuel lines. Chlorine-induced cracking of acetal resin plumbing joints and polybutylene pipes has caused many serious floods in domestic properties, especially in the US in the 1990s. Traces of chlorine in the water supply attacked polymers present in the plumbing, a problem which occurs faster if any of the parts have been poorly extruded or injection molded. Attack of the acetal joint occurred because of faulty molding, leading to cracking along the threads of the fitting where there is stress concentration.
Polymer oxidation has caused accidents involving medical devices. One of the oldest known failure modes is ozone cracking caused by chain scission when ozone gas attacks susceptible elastomers, such as natural rubber and nitrile rubber. They possess double bonds in their repeat units which are cleaved during ozonolysis. Cracks in fuel lines can penetrate the bore of the tube and cause fuel leakage. If cracking occurs in the engine compartment, electric sparks can ignite the gasoline and can cause a serious fire. In medical use degradation of polymers can lead to changes of physical and chemical characteristics of implantable devices.[65]
Nylon 66 is susceptible to acid hydrolysis, and in one accident, a fractured fuel line led to a spillage of diesel into the road. If diesel fuel leaks onto the road, accidents to following cars can be caused by the slippery nature of the deposit, which is like black ice. Furthermore, the asphalt concrete road surface will suffer damage as a result of the diesel fuel dissolving the asphaltenes from the composite material, this resulting in the degradation of the asphalt surface and structural integrity of the road.
Ver también
- Biopolymer
- Ideal chain
- Inorganic polymer
- Important publications in polymer chemistry
- Oligomer
- Polymer adsorption
- Polymer classes
- Polymer engineering
- Polymerization
- Polymery (botany)
- Reactive compatibilization
- Sequence-controlled polymer
- Shape-memory polymer
- Sol–gel process
- Supramolecular polymer
- Thermoplastic
- Thermosetting polymer
Referencias
- ^ Roiter, Y.; Minko, S. (2005). "AFM Single Molecule Experiments at the Solid-Liquid Interface: In Situ Conformation of Adsorbed Flexible Polyelectrolyte Chains". Journal of the American Chemical Society. 127 (45): 15688–15689. doi:10.1021/ja0558239. PMID 16277495.
- ^ IUPAC, Compendium of Chemical Terminology, 2nd ed. (the "Gold Book") (1997). Online corrected version: (2006–) "polymer". doi:10.1351/goldbook.P04735
- ^ a b c IUPAC, Compendium of Chemical Terminology, 2nd ed. (the "Gold Book") (1997). Online corrected version: (2006–) "macromolecule (polymer molecule)". doi:10.1351/goldbook.M03667
- ^ "Polymer – Definition of polymer". The Free Dictionary. Retrieved 23 July 2013.
- ^ "Define polymer". Dictionary Reference. Retrieved 23 July 2013.
- ^ "Polymer on Britannica".
- ^ Painter, Paul C.; Coleman, Michael M. (1997). Fundamentals of polymer science: an introductory text. Lancaster, Pa.: Technomic Pub. Co. p. 1. ISBN 978-1-56676-559-6.
- ^ McCrum, N. G.; Buckley, C. P.; Bucknall, C. B. (1997). Principles of polymer engineering. Oxford; New York: Oxford University Press. p. 1. ISBN 978-0-19-856526-0.
- ^ If two substances had molecular formulae such that one was an integer multiple of the other – e.g., acetylene (C2H2) and benzene (C6H6) – Berzelius called the multiple formula "polymeric". See: Jöns Jakob Berzelius (1833) "Isomerie, Unterscheidung von damit analogen Verhältnissen" (Isomeric, distinction from relations analogous to it), Jahres-Bericht über die Fortschitte der physischen Wissenschaften …, 12: 63–67. From page 64: "Um diese Art von Gleichheit in der Zusammensetzung, bei Ungleichheit in den Eigenschaften, bezeichnen zu können, möchte ich für diese Körper die Benennung polymerische (von πολυς mehrere) vorschlagen." (In order to be able to denote this type of similarity in composition [which is accompanied] by differences in properties, I would like to propose the designation "polymeric" (from πολυς, several) for these substances.)
Originally published in 1832 in Swedish as: Jöns Jacob Berzelius (1832) "Isomeri, dess distinktion från dermed analoga förhållanden," Årsberättelse om Framstegen i Fysik och Kemi, pages 65–70; the word "polymeriska" appears on page 66. - ^ Jensen, William B. (2008). "Ask the Historian: The origin of the polymer concept" (PDF). Journal of Chemical Education. 85 (5): 624–625. Bibcode:2008JChEd..85..624J. doi:10.1021/ed085p624. Archived from the original (PDF) on 2018-06-18. Retrieved 2013-03-04.
- ^ Staudinger, H (1920). "Über Polymerisation" [On polymerization]. Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft (in German). 53 (6): 1073–1085. doi:10.1002/cber.19200530627.
- ^ Allcock, Harry R.; Lampe, Frederick W.; Mark, James E. (2003). Contemporary Polymer Chemistry (3 ed.). Pearson Education. p. 21. ISBN 978-0-13-065056-6.
- ^ World Plastics Production
- ^ Hurley, Paul E. (May 1981). "History of Natural Rubber". Journal of Macromolecular Science: Part A - Chemistry. 15 (7): 1279–1287. doi:10.1080/00222338108056785. ISSN 0022-233X.
- ^ a b Feldman, Dorel (January 2008). "Polymer History". Designed Monomers and Polymers. 11 (1): 1–15. doi:10.1163/156855508X292383. ISSN 1568-5551. S2CID 219539020.
- ^ Staudinger, H. (1920-06-12). "Über Polymerisation". Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft (A and B Series). 53 (6): 1073–1085. doi:10.1002/cber.19200530627. ISSN 0365-9488.
- ^ "The Nobel Prize in Chemistry 1953". NobelPrize.org. Retrieved 2020-06-25.
- ^ Feldman, Dorel (2008-01-01). "Polymer History". Designed Monomers and Polymers. 11 (1): 1–15. doi:10.1163/156855508X292383. S2CID 219539020.
- ^ "Lord Todd: the state of chemistry". Chemical & Engineering News Archive. 58 (40): 28–33. 1980-10-06. doi:10.1021/cen-v058n040.p028. ISSN 0009-2347.
- ^ Sperling, L. H. (Leslie Howard) (2006). Introduction to physical polymer science. Hoboken, N.J.: Wiley. p. 10. ISBN 978-0-471-70606-9.
- ^ Sperling, p. 11
- ^ Sperling, p. 15
- ^ Sperling, p. 29
- ^ Bower, David I. (2002). An introduction to polymer physics. Cambridge University Press. ISBN 9780511801280.
- ^ Rudin, p.17
- ^ Cowie, p.4
- ^ Sperling, p. 30
- ^ a b Rubinstein, Michael; Colby, Ralph H. (2003). Polymer physics. Oxford; New York: Oxford University Press. p. 6. ISBN 978-0-19-852059-7.
- ^ McCrum, p. 30
- ^ Rubinstein, p. 3
- ^ McCrum, p. 33
- ^ Rubinstein, pp. 23–24
- ^ Painter, p. 22
- ^ De Gennes, Pierre Gilles (1979). Scaling concepts in polymer physics. Ithaca, N.Y.: Cornell University Press. ISBN 978-0-8014-1203-5.
- ^ Rubinstein, p. 5
- ^ McCrum, p. 37
- ^ Introduction to Polymer Science and Chemistry: A Problem-Solving Approach By Manas Chanda
- ^ O'Driscoll, K.; Amin Sanayei, R. (July 1991). "Chain-length dependence of the glass transition temperature". Macromolecules. 24 (15): 4479–4480. Bibcode:1991MaMol..24.4479O. doi:10.1021/ma00015a038.
- ^ Pokrovskii, V. N. (2010). The Mesoscopic Theory of Polymer Dynamics. Springer Series in Chemical Physics. 95. Bibcode:2010mtpd.book.....P. doi:10.1007/978-90-481-2231-8. ISBN 978-90-481-2230-1.
- ^ Edwards, S. F. (1967). "The statistical mechanics of polymerized material" (PDF). Proceedings of the Physical Society. 92 (1): 9–16. Bibcode:1967PPS....92....9E. doi:10.1088/0370-1328/92/1/303.[permanent dead link]
- ^ Painter, p. 14
- ^ a b c d Rudin p.18-20
- ^ a b c Cowie p.104
- ^ "Periodic copolymer". IUPAC Compendium of Chemical Terminology, 2nd ed. (the "Gold Book"). International Union of Pure and Applied Chemistry. Retrieved 9 April 2020.
- ^ Painter, p. 15
- ^ Sperling, p. 47
- ^ Lutz, Jean-François; Ouchi, Makoto; Liu, David R.; Sawamoto, Mitsuo (2013-08-09). "Sequence-Controlled Polymers". Science. 341 (6146): 1238149. doi:10.1126/science.1238149. ISSN 0036-8075. PMID 23929982. S2CID 206549042.
- ^ a b Bernd Tieke: Makromolekulare Chemie. 3. Auflage, Wiley-VCH, Weinheim 2014, S. 295f (in German).
- ^ a b Wolfgang Kaiser: Kunststoffchemie für Ingenieure. 3. Auflage, Carl Hanser, München 2011, S. 84.
- ^ Sayed, Abu (August 2014). "Types of polymer: Requirements of fibre forming polymer". Textile Apex.
- ^ Allcock, Harry R.; Lampe, Frederick W.; Mark, James E. (2003). Contemporary Polymer Chemistry (3 ed.). Pearson Education. p. 546. ISBN 978-0-13-065056-6.
- ^ Rubinstein, p. 13
- ^ Ashby, Michael; Jones, David (1996). Engineering Materials (2 ed.). Butterworth-Heinermann. pp. 191–195. ISBN 978-0-7506-2766-5.
- ^ Meyers, M. A.; Chawla, K. K. (1999). Mechanical Behavior of Materials. Cambridge University Press. p. 41. ISBN 978-0-521-86675-0. Archived from the original on 2013-11-02. Retrieved 2018-12-31.
- ^ Fried, Joel R. (2003). Polymer Science & Technology (2nd ed.). Prentice Hall. pp. 155–6. ISBN 0-13-018168-4.
- ^ Brandrup, J.; Immergut, E.H.; Grulke, E.A. (1999). Polymer Handbook (4 ed.). Wiley-Interscience. ISBN 978-0-471-47936-9.
- ^ Meille, S.; Allegra, G.; Geil, P.; et al. (2011). "Definitions of terms relating to crystalline polymers (IUPAC Recommendations 2011)" (PDF). Pure and Applied Chemistry. 83 (10): 1831–1871. doi:10.1351/PAC-REC-10-11-13. S2CID 98823962. Retrieved 2018-12-31.
- ^ Capponi, S.; Alvarez, F.; Racko, D. (2020), "Free Volume in a PVME Polymer–Water Solution", Macromolecules, XXX (XXX): XXX–XXX, doi:10.1021/acs.macromol.0c00472
- ^ Duarte, F. J. (1999). "Multiple-prism grating solid-state dye laser oscillator: optimized architecture". Applied Optics. 38 (30): 6347–6349. Bibcode:1999ApOpt..38.6347D. doi:10.1364/AO.38.006347. PMID 18324163.
- ^ Duarte, F. J. (2003). Tunable Laser Optics. New York: Elsevier Academic. ISBN 978-0122226960.
- ^ CAS: Index Guide, Appendix IV ((c) 1998)
- ^ IUPAC (1976). "Nomenclature of Regular Single-Strand Organic Polymers". Pure Appl. Chem. 48 (3): 373–385. doi:10.1351/pac197648030373.
- ^ Wilks, E.S. "Macromolecular Nomenclature Note No. 18". Archived from the original on 25 September 2003.
- ^ Hiorns, R. C.; Boucher, R. J.; Duhlev, R.; Hellwich, Karl-Heinz; Hodge, Philip; Jenkins, Aubrey D.; Jones, Richard G.; Kahovec, Jaroslav; Moad, Graeme; Ober, C. K.; Smith, D. W. (2012-10-03). "A brief guide to polymer nomenclature (IUPAC Technical Report)". Pure and Applied Chemistry. 84 (10): 2167–2169. doi:10.1351/PAC-REP-12-03-05. ISSN 0033-4545. S2CID 95629051.
- ^ Iakovlev, V.; Guelcher, S.; Bendavid, R. (August 28, 2015). "Degradation of polypropylene in vivo: A microscopic analysis of meshes explanted from patients". Journal of Biomedical Materials Research Part B: Applied Biomaterials. 105 (2): 237–248. doi:10.1002/jbm.b.33502. PMID 26315946.
Bibliografía
- Cowie, J. M. G. (John McKenzie Grant) (1991). Polymers: chemistry and physics of modern materials. Glasgow: Blackie. ISBN 978-0-412-03121-2.
- Hall, Christopher (1989). Polymer materials (2nd ed.). London; New York: Macmillan. ISBN 978-0-333-46379-6.
- Rudin, Alfred (1982). The elements of polymer science and engineering. Academic Press. ISBN 978-0-12-601680-2.
- Wright, David C. (2001). Environmental Stress Cracking of Plastics. RAPRA. ISBN 978-1-85957-064-7.
enlaces externos
- How to Analyze Polymers Using X-ray Diffraction
- Polymer Chemistry Hypertext, Educational resource
- The Macrogalleria
- Introduction to Polymers
- Glossary of Polymer Abbreviations