TEMA 8

Tema 8.- Procesos de producción de
polímeros.

Procesos Químicos Industriales
Grado en Ingeniería de Tecnologías Industriales

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Bibliografía

Best Available Techniques in the Production of Polymers European
Commission 2007
Chemical Process Technology Moulijn, J. A., Makkee M., van Diepen
A. Wiley, (2001). Chapter 11 Polymerization Processes

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Bienes de consumo a partir de polímerosPoliisobutileno

Nylon

Algodón, Nylon y Poliésteres.

Poliisopreno

Spandex-Lycra

Polietileno, poli(ácido acrílico).

Poliisopreno

Hidroxietil celulosa

Polipropileno

Polietileno

Polimerización
Los plásticos se obtienen mediante
polimerización de compuestos
derivados del petróleo y del gas natural.
ETILENO

La polimerización es una reacción química mediante la cual un
conjunto de moléculas de bajopeso molecular (monómeros) se une
químicamente para formar una molécula de gran peso (polímero).

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El origen de los plásticos sintéticos
Materias Primas
- Petróleo
- Gas Natural
- Carbón

La más importante

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El origen de los monómeros

- Tratamiento de la nafta (craqueo) para obtener moléculas de menor peso
molecular y mayor versatilidad química.
- Destilación según longitud de la cadena:etileno, propileno y butenos.

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Monómeros
Se requiere la utilización de monómeros de elevada pureza. Por ejemplo, se
necesita una pureza de 99.9999 % en la síntesis de politetrafluoroetileno.
Los grupos de monómeros mas utilizados:
• etileno, propileno, butadieno, isopreno, estireno
• cloruro, ésteres y éteres de vinilo, cloropreno
• ésteres acrílicos, amidas y nitrilos
• ácido adípico,hexametilendiamina, caprolactama
• ácido tereftálico, etilenglicol
• formaldehído
• aromaticos como fenol, creso, bisfenol A
• anhídrido maleico.

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Macromoléculas
PROPIEDADES DE LAS MACROMOLÉCULAS
En la síntesis de polímeros no se obtienen compuestos concretos
con una fórmula química definida sino mezclas de compuestos en
un cierto intervalo de pesos moleculares.
-[CO(CH2)4CONH(CH2)6NH]nLas propiedadesfísicas de un polímero y por lo tanto sus utilidades
dependen de su peso molecular. Ejemplo: Distintos tipos de Nylon
o Con bajo Pm → sólido quebradizo sin propiedades útiles
o Con Pm > 10 000 → propiedades que le hacen útil como fibra
o Con Pm > 100 000 → no son buenas fibras, tienen utilidades
derivadas de alta resistencia al calor y a la tensión mecánica:
(+ lana de vidrio → sustituto de acero enpiezas de automovil)
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Nomenclatura
- La forma mas simple de nomenclatura se utiliza cuando el polímero está constituido
por un único monómero:

Poli+ monomero

Los polímeros formados con etileno y acetaldehído se
denominan polietileno y poliacetaldehido.

- Si existen varios monómeros:

Poli+ monomeros se suelen nombrar los grupos funcionales de la unidad
estructural que se repite en la cadenapolimérica.
Poli etileno tereftalato es el polímero obtenido
con la interacción de etilenglicol y el ácido
tereftálico.
- Cuando la complejidad de la nomenclatura se incrementa, se otorgan nombres
comerciales o abreviados
poly(oxycarbonyloxy-1,4-phenylenedimethylmethylene1,4-phenylene).
policarbonato

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Nomenclatura

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Nomenclatura

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Nomenclatura

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Polimerización: síntesis de polímerosPolimerización
Es un proceso químico por el cual, mediante calor, luz
o un catalizador, se unen varias moléculas de un
compuesto generalmente de carácter no saturado
llamado monómero para formar una cadena de
múltiples eslabones, moléculas de elevado peso
molecular y de propiedades distintas, llamadas
macromoléculas o polímeros.
Tipos de reacciones de polimerización:
Adición y condensación.
En laspolimerizaciones de adición, todos los átomos
de monómero se convierten en partes del polímero.
En las reacciones de condensación algunos de los
átomos del monómero no forman parte del polímero,
sino que son liberados como H2O, CO2, ROH, etc.
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Diseño de polímeros
A mayor cohesión, mayor
temperatura de fusión o
reblandecimiento y mayor
rigidez.

Las fuerzas intermoleculares son
responsables de...