Quimica

CAPÍTULO

6

Química y Aplicaciones de los Polímeros

Introducción
Los polímeros han sido usados en los fluidos de perforación desde los años 1930, cuando el almidón de maíz fue introducido como aditivo de control de filtrado. Desde esa época, los polímeros se han vuelto más especializados y en consecuencia, su aceptación ha aumentado. Los polímeros forman parte de prácticamente cadasistema base agua usado actualmente. En efecto, algunos sistemas dependen totalmente de polímeros y son generalmente llamados sistemas de polímeros. Actualmente se cuenta con una amplia selección de polímeros. Algunos polímeros – como el almidón, por ejemplo – provienen de fuentes naturales. Otros polímeros más especializados son polímeros naturales modificados, mientras que aún otros polímeros máscomplicados se derivan de sintéticos. Las posibilidades ilimitadas de desarrollo de polímeros hacen que los polímeros sean aplicables a prácticamente cada función del fluido de perforación. La tecnología de polímeros permite analizar una situación a nivel molecular y diseñar un polímero que reúna las propiedades específicas requeridas para tratar la situación. Por este motivo, los polímeros tienenun futuro ilimitado en los fluidos de perforación.

Química y Aplicaciones de los Polímeros
Un polímero es una molécula de gran tamaño que se compone de pequeñas unidades repetidas idénticas. Las pequeñas unidades repetidas se llaman monómeros. La polimerización ocurre cuando los monómeros se juntan para formar la molécula de polímero de gran tamaño. Los polímeros pueden tener pesosmoleculares de varios millones o pueden componerse simplemente de algunas unidades repetidas. Los polímeros que sólo tienen unas cuantas unidades repetidas se llaman oligómeros. Para representar la fórmula escrita de un polímero, se expresa la fórmula empírica de la unidad repetida simple al enésimo grado. Por ejemplo, el polímero más simple es el polietileno ((C2H4)n). El polietileno resulta de lapolimerización del monómero etileno (CH2=CH2). Durante el proceso de polimerización, el enlace doble desaparece y se forma el polímero de polietileno. n(CH2=CH2) → (CH2 – CH2)n etileno polietileno El polímero de polietileno resultante se compone de una larga cadena de “n” unidades repetidas. El número de veces que los monómeros se repiten constituye el grado de
Química y Aplicaciones de los PolímerosUn polímero es una molécula de gran tamaño que se compone de pequeñas unidades repetidas idénticas.

polimerización. Los polímeros tienen típicamente un grado de polimerización mayor que 1.000. El polietileno es un ejemplo de un homopolímero. Los homopolímeros sólo contienen un monómero. Otros ejemplos de homopolímeros incluyen el polipropileno y el poliestireno. Los copolímeros sonpolímeros preparados a partir de dos o más tipos de monómeros. Los monómeros pueden estar presentes en varias proporciones y en diferentes posiciones de la cadena. La copolimerización ofrece una flexibilidad mucho más grande para el diseño de polímeros.

ESTRUCTURA

DE LOS POLÍMEROS

Las estructuras de los polímeros se clasifican como estructuras lineales, ramificadas o entrecruzadas. A continuaciónse proporcionan ejemplos. Lineal

Ejemplo: CMC (Carboximetilcelulosa), PHPA (Poliacrilamida Parcialmente Hidrolizada) y HEC (Hidroxietilcelulosa).

6.1 N° de Revisión: A-1 / Fecha de Revisión: 14-02-01

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Química y Aplicaciones de los Polímeros

Ramificada

Ejemplo: Almidón y goma xantana. Entrecruzada

Ejemplo: Goma xantana entrecruzada Existen infinitasposibilidades de variaciones estructurales. Algunas de las posibilidades estructurales que afectan el rendimiento de los polímeros están enumeradas a continuación. • Tipo de monómero o monómeros. • Peso molecular. • Tipo y alcance de la modificación química subsiguiente en el polímero. • Número de grupos de ramificación o entrecruzamiento en la cadena del polímero.

CLASIFICACIÓN

DE LOS POLÍMEROS...