Cuestiones

Máster en Polímeros y Biopolímeros 2011-2012
Cristina Acebo Gorostiza

INGENIERÍA DE LAS REACCIONES DE POLIMERIZACIÓN

CUESTIONES

1. Para llevar a cabo una polimerización dada tienes que elegir entre masa y solución.
Comenta qué criterios tendrías en cuenta para llevar a cabo la elección.

RESPUESTA: Para elegir entre una de las dos polimerizaciones existen una serie de
criterios atener en cuenta.

Masa
Monómeros

Solución
Monómero

Monómero líquido

soluble

en

el

disolvente orgánico.

Un aumento de la temperatura Se limita la temperatura de
provoca
Temperatura

un

aumento

de

la reacción: punto de ebullición del

velocidad de reacción, pero se disolvente. Esta suele ser baja,
obtienen PM menores.

obteniendo polímeros de pesosmoleculares elevados.
Afecta en el proceso de reacción
si da transferencia de cadena:

Disolvente

cadenas más cortas obteniendo
pesos moleculares bajos

Transferencia
de Calor

Mal control de la eliminación del Buen control de la eliminación
calor (aumento de la viscosidad). del calor debido a la presencia
Reacciones no muy exotérmicas.

del disolvente (baja viscosidad).

Se produce unincremento de Se

usa

viscosidad en el medio. Esto disolvente
Efecto Gel

una

cantidad

que

impide

de
este

dificulta la agitación obteniendo aumento de viscosidad en el
polímeros

con

polidispersidad.

una

alta medio evitando el efecto gel.

Máster en Polímeros y Biopolímeros 2011-2012
2. Comenta las diferencias entre polimerización en suspensión y emulsión.RESPUESTA: Ambas polimerizaciones presentan la gran ventaja de sustituir por agua
disolventes costos comúnmente usados como medio de dispersión. A pesar de ello,
existen diferencias entre ellas. En el caso de la polimerización en suspensión, el
iniciador debe ser soluble en la fase orgánica (gotas del monómero) mientras que en la
polimerización en emulsión, el iniciador es soluble en la faseacuosa. Además de ello,
en la polimerización en emulsión las partículas de polímero que se obtienen son mucho
más pequeñas que en suspensión por lo que la dispersión se mantiene de manera
contínua.

3. Supongamos que se quiere producir poliestireno mediante polimerización en
solución. Indica los ingredientes de la formulación y su efecto en la conversión y pesos
moleculares.

RESPUESTA:En la homopolimerización en solución, son necesarios dos ingredientes:
el monómero y el iniciador. Dependiendo de la formulación usada, se obtendrán
resultados diferentes en términos de conversión y pesos moleculares. Si se parte de una
concentración de monómero determinada, y se juega con el tanto por ciento en peso de
iniciador usado, se pueden obtener los siguientes resultados (Figura 1):
-Un aumento de la cantidad de iniciador provoca un aumento en la velocidad de
reacción obteniendo mayores conversiones en tiempos más cortos, pero ello conlleva a
mayor número de cadenas iniciadas por lo que se obtienen pesos moleculares más bajos.
- Por el contrario, una disminución de la cantidad de iniciador hace que se obtengan
conversiones más pequeñas, pero se obtienen mayores pesosmoleculares ya que hay
menos cadenas iniciadas y por lo tanto hay más unidades de monómero en ellas.

Figura 1: Efecto de la cantidad de iniciador en la polimerización en solución.

Máster en Polímeros y Biopolímeros 2011-2012
4. De todos los tipos diferentes de poliolefinas, sólo una de ellas se fabrica mediante
polimerización radicalaria. ¿Cuál es? ¿Cómo se lleva a cabo dicha polimerización(Tipo de reactor –por qué-, formulación, condiciones de operación)?

RESPUESTA: La única poliolefina fabricada mediante polimerización radicalaria es el
polietileno de baja densidad (LDPE). Su polimerización muestra uno de los usos más
importantes de los reactores tubulares. Esto es debido a que se trata de una reacción
muy exotérmica, por lo que la eliminación del calor en el proceso es...