3 Polimeros y Polimerizaciones

7/28/2019 3 Polimeros y Polimerizaciones

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Ingeniera Qumica PARTE 3Policloropreno

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La palabra polmero significa literalmente muchas partes. Llamamos material

polimrico a aquel que est formado por muchas partes o unidades entrelazadas entre s

qumicamente.

Existen varias formas posibles de clasificar los polmeros.

ClasificacionesClasificacin segn su origen

Polmeros naturales. Existen en la naturaleza muchos polmeros. Las biomolculas

que forman los seres vivos son macromolculas polimricas. Por ejemplo, las protenas,

los cidos nucledos, los polisacridos (como la celulosa y la quitina), el hule o caucho

natural, la lignina, etc.

Polmeros semi-sintticos. Se obtienen por transformacin de polmeros naturales.

Por ejemplo, la nitrocelulosa, el caucho vulcanizado, etc.

Polmeros sintticos. Muchos polmeros se obtienen industrialmente a partir de los

monmeros. Por ejemplo, el nylon, el poliestireno, el cloruro de polivinilo (PVC), el

polietileno, etc.

Clasificacin segn su mecanismo de polimerizacin

En 1929 Carothers propuso la siguiente clasificacin:

Polmeros de condensacin. La reaccin de polimerizacin implica a cada paso la

formacin de una molcula de baja masa molecular, por ejemplo agua. Debido a esto, la

masa molecular del polmero no es necesariamente un mltiplo exacto de la masa

molecular del monmero. Los polmeros de condensacin se dividen en dos grupos:

Los homopolmeros: polietilenglicol, siliconas

Los copolmeros: baquelitas, polisteres, poliamidas

Polimerizacin por adicin.

En este tipo de polimerizacin a masa molecular del polmero es un mltiplo exacto de

la masa molecular del monmero.

Suelen seguir un mecanismo en tres fases, con ruptura hemoltica:

Iniciacin: CH2=CH- Cl + catalizadorCH2CHCl

Propagacin o crecimiento: 2 CH2CHCl CH2CHClCH2CHClTerminacin: Los radicales libres de los extremos se unen a impurezas o bien se

unen dos cadenas con un terminal neutralizado.
http://es.wikipedia.org/wiki/Polietilenglicolhttp://es.wikipedia.org/wiki/Siliconahttp://es.wikipedia.org/wiki/Baquelitahttp://es.wikipedia.org/wiki/Poli%C3%A9sterhttp://es.wikipedia.org/wiki/Poliamidahttp://es.wikipedia.org/wiki/Mon%C3%B3merohttp://es.wikipedia.org/wiki/Mon%C3%B3merohttp://es.wikipedia.org/wiki/Poliamidahttp://es.wikipedia.org/wiki/Poli%C3%A9sterhttp://es.wikipedia.org/wiki/Baquelitahttp://es.wikipedia.org/wiki/Siliconahttp://es.wikipedia.org/wiki/Polietilenglicol


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Clasificacin de Flory (modificacin a la de Carothers para considerar la cintica de la

reaccin):

Polmeros formados por reaccin en cadena. Se requiere un iniciador para

comenzar la polimerizacin; un ejemplo es la polimerizacin de alquenos (de tipo

radicalaria). En este caso el iniciador reacciona con una molcula de monmero, dandolugar a un radical libre, que reacciona con otro monmero y as sucesivamente. La

concentracin de monmero disminuye lentamente. Adems de la polimerizacin de

alquenos, incluye tambin polimerizacin donde las cadenas reactivas son iones

(polimerizacin catinica y aninica).

Polmeros formados por reaccin por etapas. El peso molecular del polmero crece

a lo largo del tiempo de manera lenta, por etapas. Ello es debido a que el monmero

desaparece rpidamente, pero no da inmediatamente un polmero de peso molecular

elevado, sino una distribucin entre dmeros, trmeros, y en general, oligmeros;

transcurrido un cierto tiempo, estos oligmeros empiezan a reaccionar entre s, dando

lugar a especies de tipo polimrico. Esta categora incluye todos los polmeros de

condensacin de Carothers y adems algunos otros que no liberan molculas pequeas

pero s se forman gradualmente, como por ejemplo los poliuretanos.

Clasificacin segn su composicin qumica

Polmeros orgnicos: Son molculas con su tomo central de C (carbono), como

por ejemplo, los polmeros vinlicos son polmeros obtenidos a partir de monmeros

vinlicos; es decir, pequeas molculas conteniendo dobles enlaces carbono - carbono.

Constituyen una gran familia de polmeros. Se puede obtener un polmero vinlico a

partir de un monmero vinlico, usando como ejemplo el polmero vinlico ms simple,el polietileno.

El polietileno se obtiene a partir del monmero etileno, llamado tambin eteno. Cuando

polimeriza, las molculas de etileno se unen por medio de sus dobles enlaces, formando

una larga cadena de varios miles de tomos de carbono conteniendo slo enlaces

simples entre s.


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Polmeros vinilicos: la cadena principal de sus molculas est formada exclusivamente

por tomos de carbono. Dentro de ellos se pueden distinguir:

Poliolefinas, formados mediante la polimerizacin de olefinas.

Ejemplos: polietileno y polipropileno.

Polmeros estirnicos, que incluyen al estireno entre sus

monmeros. Ejemplos: poliestireno y caucho estireno-

butadieno.

Polmeros vinlicos halogenados, que incluyen tomos de

halgenos (cloro, flor) en su composicin. Ejemplos:

PVC y PTFE.

Polmeros acrlicos. Ejemplos: PMMA.

Polmeros orgnicos no vinilico. Adems de carbono, tienen tomos de oxgeno o

nitrgeno en su cadena principal.

Algunassub-categoras de importancia:

Polisteres

Poliamidas

Poliuretanos

Polmeros inorgnicos. Entre otros:

Basados en azufre. Ejemplo: polisulfuros.

Basados en silicio. Ejemplo: silicona.


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Clasificacin segn sus aplicaciones

Atendiendo a sus propiedades y usos finales, los polmeros pueden clasificarse en:

Elastmeros. Son materiales con muy bajo mdulo de elasticidad y alta extensibilidad; es decir, se

deforman mucho al someterlos a un esfuerzo pero recuperan su forma inicial al eliminar el esfuerzo. En

cada ciclo de extensin y contraccin los elastmeros absorben energa, una propiedad denominada

resiliencia. Por ejemplo el SBR, el policloropreno, elastmeros de poliuretanos, etc.

Plsticos. Son aquellos polmeros que, ante un esfuerzo suficientemente intenso, se deforman

irreversiblemente, no pudiendo volver a su forma original. Ejemplos son las resinas acrlicas, fenlicas,

fluoroplsticos, resinas de hidrocarburo, melaminas, poliaminas, polisteres, poliestirenos, politer

(epoxi), polidefricas (polietileno y polipropileno), etc.

Fibras. Presentan alto mdulo de elasticidad y baja extensibilidad, lo que permite confeccionar tejidos

cuyas dimensiones permanecen estables.

Recubrimientos. Son sustancias, normalmente lquidas, que se adhieren a la superficie de otros

materiales para otorgarles alguna propiedad, por ejemplo resistencia a la abrasin.

Adhesivos. Son sustancias que combinan una alta adhesin y una alta cohesin, lo que les permite unir

dos o ms cuerpos por contacto superficial.

Clasificacin segn su comportamiento al elevar su temperatura

Para clasificar polmeros, una de las formas empricas ms sencillas consiste en calentarlos por encima de

cierta temperatura. Segn si el material funde y fluye o por el contrario no lo hace se diferencian dos tipos

de polmeros:

Termoplsticos, que fluyen (pasan al estado lquido) al calentarlos y se vuelven a endurecer (vuelven al

estado slido) al enfriarlos. Su estructura molecular presenta pocos (o ningn) entrecruzamientos.

Ejemplos: polietileno (PE), polipropileno (PP), PVC.

Termoestables, que no fluyen, y lo nico que conseguimos al calentarlos es que se descompongan

qumicamente, en vez de fluir. Este comportamiento se debe a una estructura con muchos

entrecruzamientos, que impiden los desplazamientos relativos de las molculas.Fabricados con una forma permanente y vulcanizada o endurecida por reacciones qumicas, no se pueden

fundir ya que se degradan por el calentamiento, por lo que no se pueden tampoco reciclar. Ejemplos:

baquelita (resina fenlicas, usada para carcasas de aparatos electrnicos), melamina (formaldehido, smil

madera), polister (telas de mochilas, hilos)


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Productos de mayor usoHay ms de 200 tipos de caucho sinttico, cada uno tiene sus propios componentes y

cualidades. Sin embargo, todos implican el proceso de polimerizacin, que es la unin

qumica de monmeros para formar un polmero. Fsicamente, la polimerizacinconvierte el monmero, generalmente un lquido o un gas, en una goma, plstico o

fibra, dependiendo de la naturaleza qumica del monmero.

Por simplicidad, la produccin de caucho de estireno butadieno (SBR), que es el

principal propsito de contabilidad de caucho sinttico general para alrededor de 37%

de la capacidad de caucho sinttico slido mundo, se ilustrar. SBR est hecho a partir

de dos monmeros - estireno, un lquido, y butadieno, un gas. La mayora de los

monmeros se derivan de aceite. El estireno se hace generalmente de etil benceno.

Aunque etil benceno puede ser extrado de 'corrientes' derivados del petrleo tambin se

puede sintetizar a partir de etileno y benceno. Butadieno se puede conseguir de muchas

maneras de las corrientes de refinera. Estas corrientes pueden ser ya sea de origennatural gases de refinera o gases obtenidos por 'grietas', es decir, romper las molculas

ms grandes por el calor, por lo general en presencia de un catalizador.

La polimerizacin de estireno y butadieno tambin se lleva a cabo en presencia de un

catalizador. La polimerizacin puede llevarse a cabo por el mtodo tradicional, que es la

dispersin de monmeros en agua como una emulsin, o en solucin en un disolvente

orgnico. Los monmeros que no se convierten en el polmero se recuperan, mientras

que el polmero en una forma de ltex se coagula en la miga, se tamizan, se lav y se

filtr. La miga se seca en un secador de aire caliente, despus de lo cual el caucho seco

se embala y se envolvi en bolsas de polietileno para envo.


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Monmeros Denominacin

Isopreno

(2-metil-1,3-butadieno)

Caucho Natural

Butadieno

(1,3-butadieno)

Buna 85 ( Alemania)

SKA ( Rusia)

BR

Butadieno

+

Estireno

(benceno con un sustituyente

etileno)

Buna S ( Alemania)

SBR (E.E.U.U.)

Butadieno

+

Acronitrilo

Buna N ( Alemania)

Perbunan ( E.E.U.U.)

Chemigun (E.E.U.U.)

NBR

Policloropreno

(2-cloro-1,3-butadieno)

Neopreno ( E.E.U.U.)

Baypreno ( Alemania)

Isopreno ( Caucho Natural)

+

Isobutileno(2-metilpropeno)

Butil- Caucho

IIR

Cloruro de Vinilo

(cloroetileno)

Policloruro de Vinilo

PVC
http://es.wikipedia.org/wiki/Bencenohttp://es.wikipedia.org/wiki/Sustituyentehttp://es.wikipedia.org/wiki/Etilenohttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/be/Vinyl-chloride-2D.pnghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b9/Isoprene-Structure.pnghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d1/Acrylonitrile.pnghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/09/Butadi%C3%A8ne.PNGhttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/09/Butadi%C3%A8ne.PNGhttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/09/Butadi%C3%A8ne.PNGhttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b9/Isoprene-Structure.pnghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/9c/Isobutylene-2D-skeletal.pnghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Cloropreno.pnghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c5/Styrene.svghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/be/Vinyl-chloride-2D.pnghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b9/Isoprene-Structure.pnghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d1/Acrylonitrile.pnghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/09/Butadi%C3%A8ne.PNGhttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/09/Butadi%C3%A8ne.PNGhttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/09/Butadi%C3%A8ne.PNGhttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b9/Isoprene-Structure.pnghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/9c/Isobutylene-2D-skeletal.pnghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Cloropreno.pnghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c5/Styrene.svghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/be/Vinyl-chloride-2D.pnghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b9/Isoprene-Structure.pnghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d1/Acrylonitrile.pnghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/09/Butadi%C3%A8ne.PNGhttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/09/Butadi%C3%A8ne.PNGhttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/09/Butadi%C3%A8ne.PNGhttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b9/Isoprene-Structure.pnghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/9c/Isobutylene-2D-skeletal.pnghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Cloropreno.pnghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c5/Styrene.svghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/be/Vinyl-chloride-2D.pnghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b9/Isoprene-Structure.pnghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d1/Acrylonitrile.pnghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/09/Butadi%C3%A8ne.PNGhttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/09/Butadi%C3%A8ne.PNGhttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/09/Butadi%C3%A8ne.PNGhttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b9/Isoprene-Structure.pnghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/9c/Isobutylene-2D-skeletal.pnghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Cloropreno.pnghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c5/Styrene.svghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/be/Vinyl-chloride-2D.pnghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b9/Isoprene-Structure.pnghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d1/Acrylonitrile.pnghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/09/Butadi%C3%A8ne.PNGhttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/09/Butadi%C3%A8ne.PNGhttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/09/Butadi%C3%A8ne.PNGhttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b9/Isoprene-Structure.pnghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/9c/Isobutylene-2D-skeletal.pnghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Cloropreno.pnghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c5/Styrene.svghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/be/Vinyl-chloride-2D.pnghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b9/Isoprene-Structure.pnghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d1/Acrylonitrile.pnghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/09/Butadi%C3%A8ne.PNGhttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/09/Butadi%C3%A8ne.PNGhttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/09/Butadi%C3%A8ne.PNGhttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b9/Isoprene-Structure.pnghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/9c/Isobutylene-2D-skeletal.pnghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Cloropreno.pnghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c5/Styrene.svghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/be/Vinyl-chloride-2D.pnghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b9/Isoprene-Structure.pnghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d1/Acrylonitrile.pnghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/09/Butadi%C3%A8ne.PNGhttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/09/Butadi%C3%A8ne.PNGhttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/09/Butadi%C3%A8ne.PNGhttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b9/Isoprene-Structure.pnghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/9c/Isobutylene-2D-skeletal.pnghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Cloropreno.pnghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c5/Styrene.svghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/be/Vinyl-chloride-2D.pnghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b9/Isoprene-Structure.pnghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d1/Acrylonitrile.pnghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/09/Butadi%C3%A8ne.PNGhttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/09/Butadi%C3%A8ne.PNGhttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/09/Butadi%C3%A8ne.PNGhttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b9/Isoprene-Structure.pnghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/9c/Isobutylene-2D-skeletal.pnghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Cloropreno.pnghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c5/Styrene.svghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/be/Vinyl-chloride-2D.pnghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b9/Isoprene-Structure.pnghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d1/Acrylonitrile.pnghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/09/Butadi%C3%A8ne.PNGhttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/09/Butadi%C3%A8ne.PNGhttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/09/Butadi%C3%A8ne.PNGhttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b9/Isoprene-Structure.pnghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/9c/Isobutylene-2D-skeletal.pnghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Cloropreno.pnghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c5/Styrene.svghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/be/Vinyl-chloride-2D.pnghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b9/Isoprene-Structure.pnghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d1/Acrylonitrile.pnghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/09/Butadi%C3%A8ne.PNGhttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/09/Butadi%C3%A8ne.PNGhttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/09/Butadi%C3%A8ne.PNGhttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b9/Isoprene-Structure.pnghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/9c/Isobutylene-2D-skeletal.pnghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Cloropreno.pnghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c5/Styrene.svghttp://es.wikipedia.org/wiki/Etilenohttp://es.wikipedia.org/wiki/Sustituyentehttp://es.wikipedia.org/wiki/Benceno


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Caucho Isopreno

La produccin de una rplica del caucho natural ofreca una meta interesante a vencer,

la dificultad consista no en polimerizar al Isopreno eso ya se haba realizado

anteriormente. Lo que se requera era encontrar la manera de enlazar las unidades de

Isopreno en forma regular: todos en la misma direccin para producir un cis 1,4

Isopreno. Los catalizadores especiales con los cuales podra obtenerse dicho orden

fueron descubiertos a mediados de este siglo. En teora se esperara que el caucho

Isopreno al tener este la misma composicin qumica del caucho natural, tuviera lasmismas propiedades qumicas, pero en la prctica hay diferencias, los tipos varan algo

en la longitud y estructura de las molculas.

BR

El polibutadieno, tiene una flexibilidad muy alta, es el nico caucho sinttico con una

flexibilidad mayor incluso que al del hule natural, al mismo tiempo, la resistencia a la

abrasin es sobresaliente y la flexibilidad a baja temperatura es excelente. Por otro lado

sus principales limitaciones son:

Baja adhesividad para consigo mismo. Baja tensin y resistencia al desgarre.

El uso de este caucho es limitado por s mismo, este material es ms frecuentemente

usado en mezclas con otros cauchos, como por ejemplo en la industria llantera en la cual

se tomo por sus cualidades de resistencia a la abrasin y baja generacin de calor.

SBR

El SBR es un copolmero de butadieno y estireno en el cual un 25% de las unidades de

estireno estn distribuidas al azar entre el 75% de las unidades de butadieno en lascadenas moleculares. Este tipo de caucho fue preparado por primera vez en Alemania en

1929. El SBR sin vulcanizar es soluble en la mayora de los solventes hidrocarbonados.

La vulcanizacin es ms lenta en el SBR que en el caucho natural y se requiere por lo

tanto de aceleradores ms poderosos. Alrededor del 70% del SBR es utilizado por la

industria llantera, este tipo de caucho es el que ms se emplea, suponiendo algo as

como el 60% de la produccin de caucho consumido ya sea natural o sinttico.

Caucho Nitrilo (NBR)

Este es un copolmero de acrilonitrilo y butadieno, en el cual la proporcin de

acrilonitrilo puede variar desde el 18% al 40 %. Cuanto ms alta es la proporcin de
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acrilonitrilo, ms pobres son las propiedades fsicas, pero es mejor la resistencia al

aceite. La resistencia al aceite y al calor es ligeramente ms alta que en el caucho

cloropreno, pero la resistencia a la luz solar no es tan buena. Para la produccin de los

grados normales de NBR se utiliza una polimerizacin en emulsin de butadieno y

acrilonitrilo. Al igual que el SBR, el NBR tambin se polimeriza en fro a temperaturas

entre 5 y 25 grados centgrados la reaccin termina cuando se alcanza el 70 - 80 % deconversin.

Caucho Cloropreno (CR)

El cloropreno es un lquido que se parece al Isopreno en cuanto a su estructura qumica,

salvo que tiene un tomo de cloro, mientras que el Isopreno tiene un grupo metilo. En el

mbito comercial, la polimerizacin se lleva a cabo en emulsin utilizando radicales

libres. Tpicamente, la polimerizacin se hace a 40 grados utilizando persulfato de

potasio y de amonio como iniciadores.

Caucho Isobutileno-Isopreno (IIR)

El caucho butilo es un copolmero en solucin de isobutileno con una pequea

proporcin (de 1 a 4 %) de isopreno. El poliisobutileno por si mismo est totalmente

saturado, y el isopreno se incluye para proporcionar los dobles enlaces necesarios para

permitir su vulcanizacin con azufre. Los cauchos butilo se obtienen por el mtodo de

polimerizacin cationica en presencia de cido de lewis, como ALCL3 y con un poco de

agua que acta como catalizador. La temperatura utilizada en la polimerizacin vara

desde -86 grados hasta - 95 grados: entre ms baja sea la temperatura mayor ser el peso

molecular del polmero.

Caucho de Cloruro de Vinilo (PVC)

El cloruro de vinilo se usa para fabricarPolicloruro de vinilo (PVC). El PVC se usa para

hacer una variedad de productos plsticos, incluyendo tuberas, revestimientos de

alambres y cables y productos para empacar.
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Tipos de Polimerizaciones Polimerizacin en masa

- Los monmeros y el activador se mezclan en un reactor, calentndose o enfrindose

segn lo necesario.

- Se debe eliminar el exceso de calor al ser reacciones exotrmicas.

- Los polmeros solubles en sus monmeros lquidos causan incremento e n la

viscosidad.

- Los polmeros no solubles en el monmero se precipita tras iniciar la polimerizacin.

Polimerizacin en solucin

- Calor exotrmico demasiado grande para controlarlo.

- Monmero e iniciador se disuelven en un disolvente no reactivo para reducir la

velocidad de reaccin y controlar la cantidad de calor desprendido.

- Concentracin de polmero bajo para evitar gran viscosidad y peso molecular medio.


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Polimerizacin en suspensin

- El monmero se suspende en agua mediante agitacin y se agregan estabilizadores

para estabilizar la suspensin y evitar que los glbulos de monmeros se adhieran entre

s.

- Cada glbulo de monmero se polimeriza como una perla de alto peso molecular.

Polimerizacin en emulsin

- El monmero se rompe en pequeas gotitas que forman agregados (micelas).

- El monmero est en la micela y el iniciador en el agua, el cual se difunde en la micela

para iniciar el crecimiento del polmero.

- Son reacciones muy rpidas y se realizan a temperaturas bajas, pudindose preparar

polmeros de alto peso molecular.

- La fase acuosa absorbe el calor desprendido.


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Proceso de

Polimerizacin

Lo Bueno Lo Malo

En Masa Slo est presente el monmero - no

hay adiciones extras, Altos pesos

moleculares

Puntos calientes, Alta

viscosidad, Presencia de

monmero residual sin

reaccionar

En Solucin Fcil control de la temperatura, Control

del peso molecular

Debe eliminarse el

solvente, Transferencia decadena al solvente

En Emulsin Reacciona todo el monmero, El ltex

se emplea sin purificacin,

Trmicamente controlable, Se pueden

obtener materiales con baja Tg, Baja

viscosidad

La presencia del

surfactante puede causar

sensibilidad al agua

Rasgos Polmero en Solucin Polmero en Emulsin

Apariencia Claro Opaco

Carcter Macromolculas enrolladas

y estiradas

Partculas discretas

consistentes demacromolculas enrolladas

Peso Molecular < 20.000 > 100.000

Tamao de la partcula < 0.01 >0.1

Viscosidad Alta, fuertemente

dependiente del paso

molecular

Baja, independiente del

peso molecular

Contenido de slidos Relativamente bajo Alto

Cristalizacin y estereoisometra termoplsticos


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Un termoplstico cuando se solidifica puede formar un slido cristalino o un slido nocristalino.Solidificacin de termoplsticos no cristalinos

Curva verde A-B-C

Se va produciendo un paulatino cambio en su volumen especfico, a medida que la

temperatura se reduce. El lquido bajo solidificacin cambia a un lquido subenfriado

que se encuentra en estado slido.

Curva roja C-D

Enfriando este material a bajas temperaturas se produce un cambio en la pendiente de la

curva del volumen especfico frente a la temperatura.

La temperatura media en el estrecho margen donde tiene lugar el cambio de pendiente

se llama temperatura de transicin vtrea TgPara T > Tg los termoplsticos No Cristalinos se comportan como gomosos o elsticos

(tienen un comportamiento viscoso).

Para T < Tg los termoplsticos No Cristalinos tienen comportamiento de vidrioquebradizo.

materiales polimericosindustrialemente

importantes

plsticos

termo-estables termo-plsticos

elastmeroso gomas


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Polm

eros

Tg es el pasaje de Dctil a quebradizo.

Solidificacin de termoplsticos Semi-CristalinosCURVA BEF

Curva BE

Cuando este material se solidifica y se enfra se forma un repentino descenso en elvolumen especifico, como muestra la lnea B-E, disminucin del volumen originada por

un mejor empaquetamiento de las cadenas polimricas en las regiones cristalinas.

Curva E-F

A medida que baja la temperatura nos encontramos con la transicin vtrea, cambio de

pendiente.

Tg es la temperatura de transicin vtrea y Tm es la temperatura de fusin.

Los termoplsticos No cristalinos se enfran a lo largo de la curva ABCD.

A= liquido B= Liquido altamente viscoso C= Liquido subenfriado (gomoso) D=

Solido vidrioso (duro y quebradizo).

Los termoplsticos Parcialmente Cristalinos se enfran a lo largo de ABEF

E= Regiones cristalinas solidas en matrices liquidas subenfriadas.

F= Regiones cristalinas solidas en matriz vtrea.

El grado de cristalizacin de los materiales polimricos lineales parcialmente

cristalinos vara entre 5 y un 95 por ciento de su volumen total. La cristalizacincompleta no se consigue ni siquiera en materiales polimricos, los cuales son altamente

cristalizables debido a enredos y entrecruzamientos moleculares. A medida que

aumenta el grado de cristalinidad, la resistencia del material aumenta.

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3 Polimeros y Polimerizaciones