Cinetica de polimerizacion por adicion

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PRACTICA#3. CINÉTICA DE POLIMERIZACIÓN POR ADICIÓN

1. RESUMEN
La síntesis de las diferentes resinas en la industria química es de suma importancia, debido a las distintas aplicaciones en las que pueden ser utilizadas. Las resinas presentan ventajas como la resistencia a impactos, corrosión, fácil moldeo, entre otras que los sitúan por encima de varios materiales en el uso industrial.

Losobjetivos de esta práctica son los siguientes:
* Sintetizar del polímero por vía radical.
* Cálculo de los parámetros cinéticos de reacción, o sea las constantes cinéticas y el orden de reacción del iniciador mediante estudio refractométrico de la mezcla metacrilato de metilo – poli (metilmetacrilato).

En la práctica se estudiaran diferentes concentraciones de una mezcla metilmetacrilato y peróxido de benzoilo; a partir del índice de refracción se obtendrá el grado de polimerización, para posteriormente corroborar que el orden de reacción es del 50%.

2. MARCO TEÓRICO
1.
2.
3.1 Polimerización vía radical. 1
La polimerización vía radical se inicia debido a la presencia de moléculas distintas del monómero y consta de tres etapas característicasiniciación, propagación y terminación. La polimerización controlada o “viviente” vía radicales libres es un método novedoso, el cual permite obtener polímeros y copolímeros de baja polidispersidad y con estructuras bien definidas, usando condiciones de reacción normales; además de que se puede emplear un numero mayor de monómeros. Mediante este mecanismo de polimerización es posible obtener nuevosmateriales, así como mejorar las características físico-mecánicas de los polímeros obtenidos con base en monómeros tradicionales.

3.2 Descripción de la cinética de polimerización por adición. 2
Se inicia debido a la presencia de moléculas distintas del monómero y consta de tres etapas características:
* Iniciación: La iniciación requiere la formación de radicales reactivosque sean capaces de adicionarse al monómero en la posterior etapa de propagación. Una forma de obtener radicales es mediante la descomposición de un material relativamente inestable llamado iniciador. Esta descomposición puede realizarse en forma térmica mediante una reacción redox o en forma fotoquímica, donde las especies activas pueden ser radicales catiónicas o aniónicas.
* Propagación:En esta etapa se verifica el ataque del centro activo monomérico al monómero en cada una de las sucesivas etapas. Después de esta adición, el centro activo radical sigue estando localizado en una unidad monomérica, la cual puede atacar a una nueva molécula de monómero. Como consecuencia de las sucesivas adiciones, la cadena polimérica va creciendo (Imagen 1), por el extremo en el cual seencuentra situado el centro activo propagador, hasta que dicho centro se desactiva en la etapa de terminación.
* Terminación: En esta etapa se verifica la eliminación de los radicales portadores, lo cual puede ocurrir por alguno de los siguientes procesos (Imagen 2):
* Dismutación o desproporción (1): en ella tiene lugar una transferencia de hidrógeno y, es por ello, un proceso con energía deactivación, cuya velocidad depende de la temperatura. La contribución de este mecanismo se hace más importante al aumentar la temperatura.
* Combinación o apareamiento (2): en ella se unen dos cadenas moleculares para dar una sola de mayor longitud.

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Imagen 1. Etapa de Propagación. |

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Imagen 2. Etapa de Terminación. |

3.3 Usos, características y síntesis del poli(metacrilato de metilo). 3 4
El metacrilato de metilo es un compuesto químico de fórmula C5H8O2. Cuando el monómero de metacrilato de metilo se polimeriza, da lugar al PMMA, que es un plástico amorfo. A temperatura ambiente se presenta como un líquido incoloro, tiene un olor afrutado, es de aspecto similar al agua, es tóxico e inflamable.
Entre sus propiedades destacan:
*...
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