POLÍMEROS EN SOLUCIÓN Y APLICACIÓN DE LOS POLÍMEROS EN LA INDUSTRIA PETROLERA

POLÍMEROS EN SOLUCIÓN Y APLICACIÓN DE LOS POLÍMEROS EN LA
INDUSTRIA PETROLERA

1. Polímeros en solución. Las soluciones de polímeros son, obviamente, mezclas líquidas de
largas cadenas de polímeros y pequeñas moléculas de disolvente. Ellas juegan un papel muy
importante en el campo del estudio y la aplicación de polímeros desde dos puntos de vista; en
primer lugar las soluciones poliméricasse utilizan para caracterizar la estructura de múltiples
polímeros mediante técnicas como viscosimetría, cromatografía de exclusión molecular (SEC o
GPC) y dispersión de luz, entre otras. En segundo lugar, los polímeros en solución son utilizados
para controlar las propiedades reológicas y la estabilidad de múltiples sistemas comerciales;
como por ejemplo, pinturas, productos farmacéuticos,alimentos y producción de crudo.

Dependiendo de la estructura química los polímeros pueden ser: solubles en agua,
dispersables en agua, solubles en disolventes orgánicos o dispersables en disolventes orgánicos.

Un polímero es soluble en agua cuando posee un número suficiente de grupos hidrófilos a lo
largo de la cadena principal o de las cadenas laterales. Estos grupos comprendenprincipalmente
aminas, amidas, grupos carboxilos y grupos sulfónicos. Dentro de los polímeros solubles en agua
un grupo muy importante son los polielectrolitos. Estos son polímeros cuyos monómeros pueden
perder iones de bajo peso molecular y pasar a ser eléctricamente cargados. Estos iones que se
desprenden reciben el nombre de contraiones. Estos polímeros pueden ser clasificados como
aniónicos,catiónicos y zwiteriónicos, dependiendo del tipo de carga que se genere sobre la cadena
de polímero.

Las propiedades de los polímeros en solución están determinadas por las características
estructurales de la cadena macromolecular solvatada. La estructura depende de la naturaleza de la

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unidad repetitiva y, en el caso de copolímeros, de la composición y la distribución de los
monómeros enla cadena. Las macromoléculas pueden ser lineales o ramificadas y las unidades
repetitivas pueden estar arregladas al azar, alternante, en bloque o en injerto (Figura 1).

Estrucutura
4

Tipos de
forman

monómeros

que

lo

Lineal
Homopolímeros
A-A-A-A-A-A-A

4

Ramificado

Copolímeros

A-B (Heteropolímeros)

4

4

4

Estrella

Alternado

A-B-A-B-A-B-A-B

Enbloque A-A-A-A-B-B-B-B

4

Entrecruzado

A-A-A-B-B-A-B-A

4

4

Al azar

Injerto

A-A-A-A-A-A-A-A
B
B
B

Figura 1. Clasificación de los polímeros de acuerdo con su estructura y al tipo de
monómeros que lo forman.

1.1. Métodos de síntesis. La síntesis de polímeros consiste en unir cientos o miles de
unidades de bajo peso molecular. El producto de estas reacciones comúnmenteno es homogéneo,
consiste en una mezcla de moléculas con diferentes pesos moleculares (una distribución de pesos
moleculares alrededor de una media). Incluso cuando la síntesis implica la unión de unidades
monoméricas diferentes, el producto resultante es una mezcla de macromoléculas con una
distribución variada de los monómeros en las cadenas de polímero.

Existen principalmente dosmétodos para producir polímeros (I) por condensación y (II)
por adición. Las características de los monómeros determinan cuál de ellos utilizar. Sin embargo,
ambos permiten obtener toda la gama de estructuras poliméricas señaladas en la Figura 1. La
mayoría de los polímeros que se utilizan en soluciones, dispersiones y geles son producidos por
reacciones de adición vía radicales libres. Una vezpreparados, los polímeros pueden ser

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modificados

mediante

reacciones

de

post-polimerización,

como

funcionalización

y

entrecruzamiento.
xHO − R − OH + xHOCO − R´−COOH  HO[− R − OCO − R '−COO −]x H + (2 x − 1)H 2 O
→
(I)
CH 2 = CHX  −CH 2 − CHX − CH 2 − CHX −
→
(II)

1.2. Métodos de caracterización. El conocimiento de la estructura de los polímeros es...