La polimerizaci n

La polimerización es un proceso químico por el que los reactivos, monómeros (compuestos de bajo peso molecular) se agrupan químicamente entre sí, dando lugar a una molécula de gran peso, llamada polímero, o bien una cadena lineal o una macromolécula tridimensional.
Se produce la polimerización a través de una gran variedad de mecanismos de reacción que varían en complejidad debido a los gruposfuncionales presentes en los monómeros1 y sus efectos estéricos (si tienen cadenas laterales voluminosas o son monómeros con restricción de rotación... pueden afectar a la polimerización). En la polimerización más sencilla, con alquenos, que son relativamente estables debido al enlace entre los átomos de carbono, los polímeros se forman a través de reacciones radicalarias; por el contrario,reacciones más complejas, como las que implican la sustitución en el grupo carbonilo, requieren síntesis más complejas debido a la manera en que reaccionan las moléculas por condensación.1
Existen muchos tipos de polimerización y varios sistemas para categorizarlos. Las categorías principales son:

Polimerización por adición y condensación.
Polimerización de crecimiento en cadena y en etapas.
Unapolimerización por adición se da cuando la molécula de monómero pasa a formar parte del polímero sin pérdida de átomos, es decir, la composición química de la cadena resultante es igual a la suma de las composiciones químicas de los monómeros que la conforman.
Consideremos la polimerización del etileno para dar polietileno. Como ya se vio, la molécula de eteno (o etileno), C2H4, está enlazadaquímicamente por un enlace doble entre los dos átomos de C y por 4 enlaces covalentes simples C-H. El C2H4 es una molécula insaturada que contiene un enlace doble carbono carbono. Cuando se activa la molécula de etileno de forma que el enlace doble C=C se abre, el doble enlace se transforma en un enlace simple (como se ve en la Figura 1) y como resultado cada átomo de C queda con un electrón libre para elenlace con otro C de otra molécula que tenga otro electrón libre. En este proceso el enlace  es el que se abre y el  queda intacto.

Figura 1: A) Molécula de etileno normal. B) Molécula de etileno “activada”.

La reacción 1 muestra la polimerización del etileno en polietileno:


n

n
Una policondensación se da si la molécula de monómero pierde átomos cuando pasa a formarparte del polímero. Por lo general se pierde una molécula pequeña, como agua.
Un segundo tipo de reacción que sirve para sintetizar polímeros es la polimerización por condensación. En una reacción de condensación dos moléculas se unen para formar una molécula más grande por eliminación de una molécula pequeña, como agua.
Por ejemplo: una amina (compuesto con grupo -NH2) reacciona con un ácidocarboxílico (un compuesto que contiene el grupo -COOH) para formar un enlace entre el N y el C con formación de agua como se muestra en la siguiente reacción:



(reacción 7)

En la formación de nylon, una diamina (compuesto con un grupo -NH2 en cada extremo) se hace reaccionar con un diácido (compuesto con un grupo -COOH en cada extremo). Por ejemplo el nylon 6,6 se forma cuando una diamina con 6átomos de C reacciona con ácido adípico (reacción 8).












Nylon 6
(reacción 8)
Ocurre una reacción de condensación cuando entre un extremo de la diamina y otro del ácido se elimina una molécula de agua y se forman enlaces N-C entre las moléculas. En la siguiente tabla se listan polímeros comunes que se obtienen por adición y condensación.
“La polimerización por condensación generasubproductos. La polimerización por adición no”
Polímero
Estructura
[...]n
Usos
Cantidad
(109 ton/año en 1995)
Polímeros de
Adición: Polietileno
[-CH2-CH2-]
Películas, empaques, botellas
10,4
Polipropileno




Utensillos de cocina, fibras, aparatos domésticos
4,3
Poliestireno






Empaque, recipientes desechables para alimentos, aislamiento
2,6
Cloruro de polivinilo




Empalmes de tuberías,...