Esta enorme difusión de los plásticos supone para los profesionales sanitarios la necesidad de estar al día en estos temas o al menos conocer las ventajas e inconvenientes que pueden existir, ya que, en último término, es el enfermo quien debe participar de estas ventajas sin sufrir riesgos.

No solo pueden obtenerse diferentes propiedades al modificar el peso molecular y la geometría del polímero, sino que la adición de plastificantes, lubricantes, aromatizantes, etc. pueden producir efectos adicionales.

Todo este conjunto de posibilidades justifica el gran interés de los plásticos, su enorme crecimiento de producción y su difusión y utilización cada día mayor.

Las ventajas, repetimos, son tanto económicas como funcionales.

ESTADO SÓLIDO EN POLÍMEROS

En estado condensado, los polímeros pueden presentarse en tres estados:

- Amorfo
- Elástico
- Cristalino

La conformación de las cadenas poliméricas en estado amorfo es un tema de amplia controversia. En este estado no existe ningún vestigio de orden, ni siquiera a niveles próximos al diámetro de la cadena, se iguala por tanto al grado de desorden que existe en el estado líquido.

El estado elástico es típico de los cauchos, y las propiedades de los cristalinos, que son los que nos ocupan, dependen fundamentalmente de:

- Su estructura química
- Peso molecular
- Distribución de dichos pesos
- Historia térmica o condiciones de cristalización a que se somete el sistema.

CRISTALINIDAD

Los polímeros de condensación cuando son lineales forman estructuras cristalinas debidas a que las unidades estructurales de la cadena no suelen poseer isomería y a que existen grupos polares muy fuertes en la cadena. Este es el caso de los poliésteres, poliamidas, poliureas, polisulfuros y poliuretanos.

TRANSICIONES TÉRMICAS EN POLÍMEROS

El efecto de la temperatura en los polímeros es relativamente complejo y de una importancia fundamental en las propiedades físicas de estos.

Cuando un material polimérico se calienta, su comportamiento depende de las características generales de este.

Los polímeros cristalinos o parcialmente cristalinos presentan una temperatura a la cual desaparecen por fusión las entidades ordenadas o cristalinas, por lo que ocurre un cambio de fase desde la estructura cristalina al estado fundido amorfo. Este cambio corresponde a una típica transición de primer orden.

Cuando el polímero es amorfo, no existe esta temperatura de fusión. Sin embargo, existe para estos materiales una temperatura a la que aparecen cambios esenciales en la textura física de este que de un material vítreo y relativamente denso, se transforma en un material flexible blando y de naturaleza elástica.

Este tipo de transición, llamada “transición vítrea” corresponde a la temperatura a la cual existe posibilidad de que los grupos atómicos de las cadenas puedan sufrir movimientos conjuntos localizados.

Este tipo de transición se presenta también en los polímeros cristalinos, asociada con la fase amorfa presente en estos.

En ambos tipos de transición, se presentan físicamente discontinuidades muy acusadas en los coeficientes de expansión, calores específicos, propiedades dieléctricas y propiedades mecánicas de estos materiales, lo que ha permitido su detección al hacer uso de técnicas experimentales directamente relacionadas con estos factores.

En el estado amorfo líquido, a temperaturas por encima de la transición vítrea, las macromoléculas pasan rápidamente de una conformación a otra, y a medida que la temperatura desciende, el cambio conformacional es más lento, y se alcanza una temperatura por debajo de la cual la movilidad es tan lenta que las cadenas quedan bloqueadas en conformaciones fijas, ya que los saltos de unas a otras son muy lentos.

PREVISIÓN GENERAL DE ESTOS MATERIALES EN EE.UU.

Los elastómeros termoplásticos están tomando posiciones en el mercado como materiales para ingeniería. Los fabricantes aseguran que pueden competir con cauchos, termoplásticos rígidos y metales.

La previsión general de estos productos produjo un elevado crecimiento en 1989 en EE.UU. que continuará en los próximos años:

- 491 millones de libras en 1988
- 542 millones de libras en 1989
- 602 millones de libras en 1990
- 649 millones de libras en 1991

DEGRADACIÓN DE POLÍMEROS

Desde que los polímeros sintéticos forman parte del conjunto de materiales de utilización cada vez más general, han preocupado todos los procesos que desencadenados por la acción de factores externos (6) (calor, radiaciones, humedad, oxígeno, microorganismos, etc.) puedan conducir al deterioro, en cualquiera de sus múltiples aspectos, de su estructura:

- Tamaño molecular
- Estructura química
- Morfología
- Macroestructura (interacciones intra e intermoleculares, organización de las cadenas, conformación)
- Etc.

La razón es obvia: las propiedades de los polímeros, base de sus innumerables aplicaciones, están determinadas por la estructura en todas sus facetas, cada una de las cuales puede verse afectada por los procesos degradativos.

La degradación es en definitiva una modificación de los polímeros que puede afectar a la cadena principal o a los grupos laterales.

Las reacciones químicas que tienen lugar como consecuencia de rotura de enlaces covalentes conducen con frecuencia a disminución del peso molecular, formación de nuevas reacciones químicas en cadena, reticulaciones y, en definitiva, a la alteración de las propiedades finales del material a medida que la degradación avanza y desde grados de degradación muy bajos.

En general, cuanto mayor es la energía de cohesión, mayor es la estabilidad térmica de los polímeros.

Los polímeros cristalinos son más estables que los amorfos frente a la degradación térmica.

El conocimiento de los mecanismos y causas de degradación de los polímeros es necesario para dar solución a problemas técnicos tan importantes como la estabilización y la predicción de la duración de materiales poliméricos; son, por tanto, aspectos esenciales de la ciencia de nuevos materiales.

TIPOS DE DEGRADACIÓN

- Térmica: calor
- Fotoquímica: luz solar, especialmente la luz ultravioleta
- Mecanoquímica: acción conjunta de calor y fuerzas de cizalla
- Hidrolítica: humedad
- Enzimática: microorganismos, fermentos organizados
- Oxidativa: en presencia de oxígeno
- Radiaciones ionizantes
- Etc.

PROPIEDADES DE LOS POLÍMEROS

- Térmicas
- Mecánicas
- Eléctricas
- Tóxicas