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Siglo XIX

      La tecnología de los polímeros comenzó de forma empírica, debido a la falta de conocimientos científicos en la materia. Hasta que en 1828 el químico y médico alemán Friedrich Wöhler sintetizara urea a partir de compuestos inorgánicos, los polímeros más utilizados eran entre otros el algodón, el lino, la lana, la seda, el cuero, las láminas de celulosa (papel), el caucho natural, la gutapercha (utilizada para impermeabilizar prendas), la balata (sustancia similar al caucho que se obtiene del látex) y la laca

 

 

Precursor en el campo de la química orgánica, Wöhler es famoso por su síntesis del compuesto orgánico denominado urea, que no fue el primero que sintetizó ya que el primero fue el oxalato de amonio, no lo reveló debido a que no sabía que era.
Precursor en el campo de la química orgánica, Wöhler es famoso por su síntesis del compuesto orgánico denominado urea, que no fue el primero que sintetizó ya que el primero fue el oxalato de amonio, no lo reveló debido a que no sabía que era.

     En 1835 el químico y físico herí Víctor regnault produjo el cloruro de vinilo en su forma de nanómetro 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. Sin embargo Eugen 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


        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.

 

 

Durante su trabajo en el instituto fisiológico, Baumann, junto con Carl Schotten , descubrió un método para sintetizar amidas de aminas y cloruros de ácido , este método todavía se conoce como la reacción de Schotten-Baumann .
Durante su trabajo en el instituto fisiológico, Baumann, junto con Carl Schotten , descubrió un método para sintetizar amidas de aminas y cloruros de ácido , este método todavía se conoce como la reacción de Schotten-Baumann .

        En 1839, al estar en su cocina, charles Goodyear dejó caer accidentalmente en un horno caliente un trozo de caucho tratado con azufre y descubrió que las propiedades tanto del azufre como del caucho, al estar juntas, se alteran con el calor, volviéndolas insensibles a las variaciones de temperatura. 

         ¿Qué le hizo el azufre al caucho? Al calentarse, el azufre formó puentes que unieron todas las cadenas poliméricas del caucho, formando una supermolécula. Las moléculas poliméricas quedan tan unidas que al calentarse no pueden moverse. 

         Goodyear nombró a este proceso vulcanización y lo patentó el 15 de junio de 1844 (patente US 3633). Esta forma de tratar el caucho sigue siendo la base de la industria de este material.

 

 

The Goodyear Tire & Rubber Company oficialmente indica que Frank Seiberling nombró a su compañía como "Goodyear" en honor a Charles Goodyear, dando así notoriedad y crédito a quien realizó este importante descubrimiento.
The Goodyear Tire & Rubber Company oficialmente indica que Frank Seiberling nombró a su compañía como "Goodyear" en honor a Charles Goodyear, dando así notoriedad y crédito a quien realizó este importante descubrimiento.

Vulcanización y polímeros sintéticos.

         Este proceso llamado así por el dios romano del fuego y los metales, permite que los polímeros lineales paralelos cercanos constituyan puentes de entrecruzamiento entre sí. El resultado final es que las moléculas elásticas de caucho quedan unidas entre sí a una mayor o menor extensión. Esto forma un caucho más estable, duro, mucho más durable, más resistente al ataque químico y sin perder la elasticidad natural. También transforma la superficie pegajosa del material en una superficie suave que no se adhiere al metal o a los sustratos plásticos

 

         La vulcanización es un proceso de cura irreversible y debe ser fuertemente contrastado con los procesos termoplásticos que caracterizan el comportamiento de la vasta mayoría de los polímeros modernos. Este proceso irreversible define a los cauchos curados como materiales termoestables (no se funden con el calor) y los saca de la categoría de los termoplásticos (como el polietileno y el polipropileno).

 

         Usualmente el entrecruzamiento químico es realizado con azufre, pero existen otras tecnologías como los sistemas basados en peróxidos. Se suelen usar combinadamente con agentes aceleradores y retardadores. 

 

         El azufre es un material con singulares propiedades. En determinadas circunstancias, formará cadenas de sus propios átomos. El carbono y el silicio pueden formar también esas cadenas. El proceso de vulcanización hace uso de este fenómeno. A lo largo de la molécula del caucho, hay un número de sitios que son atractivos para los átomos de azufre. Son los llamados sitios de cura. En cada sitio de cura, un átomo de azufre se puede unir a sí mismo, y a partir de allí la cadena de átomos de azufre puede crecer hasta que alcance el sitio de cura de otra molécula. Estos puentes de azufre son usualmente de 2 a 10 átomos de largo, en contraste con los polímeros más comunes en los que la «columna vertebral» de carbonos puedes ser varios miles de veces de larga.

 

 

proceso de vulcanización del caucho

 

        En 1945 Christian Friedrich Schönbein que fue un químico germano-suizo Durante un experimento hecho en la cocina de su casa, destiló una mezcla de ácido sulfúrico y ácido nítrico, que se derramó sobre una mesa. Schönbein secó con un delantal de algodón de su esposa y lo puso a secar sobre la estufa. El delantal se inflamó muy rápidamente, pues la celulosa del algodón se había convertido en nitrocelulosa.


        Schönbein reconoció las propiedades del compuesto. La pólvora ordinaria, que era de color negro, era usada en las batallas desde hacía 500 años, ésta explotaba convirtiéndose en un denso humo, que oscurecía el rostro del artillero, ensuciando tanto los cañones como las armas pequeñas y oscureciendo el campo de batalla. Él proponía que la nitrocelulosa era una "pólvora con menos humo" y de su potencial como un propelente para proyectiles de artillería.


        Los intentos de fabricar nitrocelulosa para el ejército, en un principio fallaron porque tenían una tendencia a explotarse. No fue hasta 1891 que James Dewar y Frederick consiguieron hacer una mezcla que incluía nitrocelulosa, llamada cordita y esta cordita a su vez  es la pólvora sin humo compuesta de nitroglicerina y algodón pólvora que se mezclan con acetona, para producir una pasta que posteriormente es prensada en forma de cuerda.

 

 

En 1838, Schönbein descubrió los principios de la pila de combustible. También le dio nombre al ozono, una forma en que se presenta el oxígeno. En 1839 llevó a cabo una oxidación lenta del fósforo blanco y la electrólisis del agua.
En 1838, Schönbein descubrió los principios de la pila de combustible. También le dio nombre al ozono, una forma en que se presenta el oxígeno. En 1839 llevó a cabo una oxidación lenta del fósforo blanco y la electrólisis del agua.
           nitrocelulosa
nitrocelulosa

             En 1968 el inventor estado unidense John w. Hyatt Alcanzó fama internacional por ser el inventor, junto con su hermano Isaías, del primer material plástico, al que llamó celuloide. Esto gracias  a que se organizó un concurso para diseñar materiales alternativos al marfil, un bien escaso en la época y con el que se fabricaban las bolas del popular juego de mesa. Cuando los hermanos Hyatt trabajaban en su laboratorio, John sufrió un corte accidental y para proteger la herida utilizó un ungüento elaborado a base de nitrato de celulosa, alcanfor y alcohol. Al aplicarse la mezcla, una parte se derramó en el suelo, y al secarse formó una fina capa que tenía la propiedad de unir el serrín y el papel.


        Continuaron la investigación en esta línea y descubrieron que, si se sometía el producto a alta presión, formaba un material apto para la fabricación de bolas de billar. Sin embargo, aún quedaron algunos problemas por solucionar porque, aunque el alcanfor reducía drásticamente la propiedad explosiva del nitrato de celulosa, en ocasiones las bolas explotaban.


        El invento de Hyatt revolucionó la industria plástica y también la del juego de billar. Su comercialización llegó en 1872 con un éxito espectacular. Crearon varias máquinas para fabricar objetos con el nuevo material y construyeron una industria de producción en Newark (Nueva Jersey).

 

 

John Hyatt empezó a trabajar en una imprenta a los 16 años, pero llegará como inventor a registrar cientos de patentes.
John Hyatt empezó a trabajar en una imprenta a los 16 años, pero llegará como inventor a registrar cientos de patentes.