Polimeros



Polimeros.
Termoplasticos de uso general.

Polietileno (PE).
El polietileno se obtiene a partir del monómero etileno (nombre IUPAC: eteno). Tiene la fórmula C2H4, que consiste en un par de grupos metilenos (CH2) conectadas por un enlace doble.

El polietileno se clasifica en varias categorías basadas sobre todo en su densidad y ramificación. Sus propiedades mecánicas dependen en granmedida de variables tales como la extensión y el tipo de ramificación, la estructura cristalina y el peso molecular. Con respecto a los volúmenes vendidos, los grados de polietileno más importantes son el HDPE, LLDPE y LDPE. 

A continuación se nombran los polietilenos más conocidos con sus acrónimos en inglés: 
- Polietileno de ultra alto peso molecular (UHMWPE) 
- Polietileno de ultra bajopeso molecular (ULMWPE o PE-WAX) 
- Polietileno de alto peso molecular (HMWPE) 
- Polietileno de alta densidad (HDPE) 
- Polietileno de alta densidad reticulado (HDXLPE) 
- Polietileno reticulado (PEX o XLPE) 
- Polietileno de media densidad (MDPE) 
- Polietileno de baja densidad lineal (LLDPE) 
- Polietileno de baja densidad (LDPE) 
- Polietileno de muy baja densidad (VLDPE) 
- Polietilenoclorado (CPE)

Estructura.
Una molécula del polietileno no es nada más que una cadena larga de átomos de carbono, con dos átomos de hidrógeno unidos a cada átomo de carbono.

A menudo, con el fin de abreviar la escritura se representa de la siguiente forma:

A veces algunos de los carbonos, en lugar de tener hidrógenos unidos a ellos, tienen asociadas largas cadenas de polietileno. Esto sellama polietileno ramificado, o de baja densidad, o LDPE. Cuando no hay ramificación, se llama polietileno lineal, o HDPE. El polietileno lineal es mucho más fuerte que el polietileno ramificado, pero el polietileno ramificado es más barato y más fácil de fabricar.

Sintesis.
La producción de polietileno exige una fuente de etileno puro, equipo de compresión adecuado para trabajar a 1000 atm,y un reactor de alta presión para realizar la polimerización rápida y altamente exotérmica bajo control. El polímero, que suele producirse a una temperatura en que es líquido, tiene que separarse del etileno que no ha reaccionado (que puede devolverse al recipiente de polimerización) y el producto tiene que ponerse en forma física apropiada para la venta. El proceso se lleva a cabo de maneracómoda y económica en operación continua.
La polimerización del etileno se realiza normalmente en presencia de catalizadores que producen radicales libres. El mecanismo general es semejante al de otros compuestos de vinilo e implica las fases de iniciación del radical libre, propagación de la cadena del polímero y terminación de la cadena. Un carácter importante de la polimerización del etileno, porefectuarse el proceso en un gas comprimido, es la posibilidad de variar la concentración del etileno entre límites amplios, proporcionando así un medio, además de las variaciones de la temperatura y de la concentración del catalizador, para controlar la rapidez de la polimerización y el peso molecular del polímero. Otro punto importante es que la producción de moléculas de cadena ramificada es mayoren la polimerización del etileno que en otras polimerizaciones vinílicas, lo que influye en las propiedades físicas y mecánicas del polímero.
Los principales problemas planteados en la producción de polietileno al pasar de una escala pequeña a la fase fabril, han sido los relacionados con la manipulación de los gases a alta presión y, más especialmente, el control de la polimerización altamenteexotérmica:
n C2H4 (gas)  (C2H4)n (gas)
AH = -22 kcal/mol AF298 = -12 kcal/mol
Estas cifras de calor y energía libre dependen, en cierto grado, de la presión y de la temperatura, pero en todas las condiciones es grande el calor de polimerización, por unidad de masa, comparado con los calores producidos en la formación de otros polímeros:
Monómero
Etileno
Isobutileno
Estireno
Calor de...