Polímeros 2

Nós do fluxograma

• Polímeros 

• Métodos de polimerización

• Polimerización directa. En este proceso los monómeros y el activador se mezclan en un reactor y se calientan o enfrían según se requiera. Este proceso se emplea con los polímeros de condensación, puesto que el calor de reacción es bajo. Las reacciones de adición son muy exotérmicas para realizarse por este método, debiendo procurar precauciones para disipar el calor producido en el reactor.

• Polimerización en solución. Permite contrarrestar el calor de reacción producido. En este proceso el monómero se disuelve en un solvente no reactivo y se cataliza, dando un compuesto liquido como producto. El peso molecular de los polímeros obtenidos es bajo, igualmente la concentración (sólidos), evitando una viscosidad excesiva.

• Polimerización en suspensión Es un proceso similar al anterior, ya que para disipar el calor se utiliza agua. El monómero se mezcla con el iniciador soluble en éste y esa mezcla se dispersa en agua, manteniendo con agitación las gotas pequeñas en suspensión. El polímero formado se separa y se seca. Se forman polímeros en forma de perlas. Por este método se preparan polímeros vinílicos como el poliestireno, metacrilato de metilo, cloruro de polivinilo y otros.

• Polimerización en emulsión. Similar al de suspensión en medio acuoso. Se añade un emulsificante (jabón) para romper el monómero líquido en partículas pequeñas. El iniciador se encuentra en este proceso disuelto en el agua. Luego de la polimerización, el polímero precipita, se lava y seca. Se pueden preparar polímeros de peso molecular alto.

• Polimerización en fase gaseosa. Mediante este método se polimerizan por adición en fase de vapor. Se hace pasar el monómero gaseoso (ej: etileno) a través de un lecho catalítico fluidizado.

• Polímeros termofijos

• Las resinas termofijas se definen como aquellas que al curar producen polímeros insolubles y que no se funden al aplicarles calor. Actualmente se curan por acción catalítica y no requieren adición de calor.

• Polímeros entrecruzados. La química de los termofijos es igual a la de los termoplásticos. La diferencia está en que en los primeros existen más centros activos, por lo que forman polímeros tridimensionales o entrecruzados. Para obtenerlos se deben utilizar monómeros con más de dos centros reactivos.

• Resina Fenol-formaldehido Los fenólicos fueron los primeros plásticos sintéticos y se comercializaron con el nombre de baquelita (patente 1909). Estas resinas forman un plástico rígido, frágil e insoluble que al calentarlo en vez de fundir se carboniza. La primera reacción se realiza con un catalizador ácido. Para la reacción de entrecruzamiento (curado) se agrega un catalizador básico. El curado se realiza a temperaturas de 120 a 177 °C.

• Resina Urea-formaldehido. El formaldehido reacciona con la urea en varias etapas, formando una estructura tridimensional. Estas resinas se usan como aisladores eléctricos y es un material de bajo costo. El formaldehido reacciona con la urea, que tiene 4 puntos de reacción

• Cauchos

• Caucho natural El látex es un biopolímero recto con dobles enlaces que se endurece mezclándolo con azufre y calentándolo en el proceso de vulcanización. El caucho natural se aísla del árbol Hevea Brasiliensis y está constituido por hidrocarburos polímeros, formados por unidades de isopreno unidos en forma cis 1,4 (> 99%).

• Caucho sintético Metil caucho Durante la primera guerra mundial, los químicos alemanes (Bayer) desarrollaron el primer caucho sintético por deshidratación del pinacol. El 1,3-dimetil butadieno obtenido, daba al polimerizarse el metil caucho. Aunque muchas de sus propiedades estaban lejas de ser óptimas, fue empleado en los años de lucha.

• Neopreno La polimerización del 2-clorobutadieno llevo a la obtención del policloropreno, polímero con propiedades superiores al caucho natural. El Neopreno presenta una mayor resistencia al petróleo que el caucho natural.

• Buna El Butadieno, al polimerizarse con Na . dá el caucho BuNa (Butadieno-Na). GRS = BuNa - S El Copolimero formado entre butadieno y estireno se produce por vía de radicales y forma el caucho GRS (Government Rubber Styrene = Caucho Estireno de Gobierno), que es muy utilizado en la fabricación de neumáticos.

• Poliisopreno El 2-metil butadieno polimeriza por coordinación o en forma aniónica para dar polímeros estereoregulares, es decir se produce un polímero idéntico al caucho natural. Poliisobutileno El polímero obtenido a partir del isobutileno es saturado y por lo tanto químicamente inerte a las reacciones de vulcanización y degradación a diferencia a los compuestos insaturados.

• Butilcaucho Es un copolímero del isobutileno con el 1-5% de butadieno o isopreno. El polímero resiste a la degradación pero tiene suficientes doble enlaces para formar enlaces cruzados.