Polimerizacion En Emulsion
Páginas: 6 (1296 palabras)
Publicado: 29 de septiembre de 2011
POLIMERIZACION EN EMULSION
OBJETIVO:
Preparar al Poliacrilonitrilo por medio de una polimerización en emulsión vía radicales libres.
FUNDAMENTO TEORICO
En una polimerización en emulsión, el jabón o surfactante es disuelto en agua hasta alcanzar la concentración micelar crítica (CMC). El interior de la micela provee el lugar necesario para la polimerización. Luego seagregan un monómero (como el estireno o el metacrilato de metilo) y un iniciador radicalario soluble en agua y toda la mezcla se sacude o se agita. Las polimerizaciones en emulsión siempre se realizan por medio de radicales libres. Los extremos aniónicos y catiónicos de las cadenas serán rápidamente saciados por el agua. El producto de una polimerización en emulsión recibe el nombre de látex.Ubicación
Una vez que pusimos todo en el reactor, el monómero puede encontrarse en tres lugares distintos. Para empezar, puede estar formando grandes gotas que flotan sin rumbo en el agua. En segundo lugar, alguna porción podría estar disuelta en agua, pero es poco probable. Recuerde que los monómeros orgánicos como el estireno y el metacrilato de metilo son hidrofóbicos. Por último, el monómeropuede encontrarse en las micelas, que es exactamente lo que queremos. Ahora volvamos a la definición al comienzo de esta página. El líquido inmiscible es el monómero hidrofóbico, el líquido madre es el agua y el emulsificante es el jabón.
Iniciación y Polimerización
La iniciación tiene lugar cuando un fragmento de iniciador migra hacia una micela y reacciona con una molécula demonómero. Comúnmente se emplean iniciadores solubles en agua como los peróxidos y persulfatos (lo cual también impide la polimerización en las grandes gotas de monómero). Una vez que comienza la polimerización, la micela es considerada como una partícula. Las partículas poliméricas pueden crecer hasta pesos moleculares extremadamente elevados, especialmente si la concentración de iniciador es baja. Esohace que la concentración de radicales y la velocidad de terminación también sean bajas. A veces se adiciona a la mezcla un agente de transferencia de cadena para impedir que el peso molecular sea demasiado alto.
Propagación
Prosiguiendo con la polimerización, el monómero migra desde las grandes gotas que forma hacia las micelas. En promedio, existe un radical por micela. Debido aésto, no existe mucha competencia por el monómero entre las cadenas en crecimiento de las partículas, por lo tanto éstas crecen a pesos moleculares casi idénticos y la polidispersidad es muy cercana a uno. En las polimerizaciones por emulsión, prácticamente todo el monómero es consumido, lo cual quiere decir que el látex puede ser usado sin purificación. Esto es importante para pinturas yrevestimientos. Sólo hay que agregarle color al látex, envasarlo en una lata y ya estará listo para ser usado.
Este es el aspecto ingenioso de la polimerización por emulsión: cada micela puede considerarse como una polimerización en mini-masa. A diferencia de las tradicionales polimerizaciones en masa, no existe monómero residual sin reaccionar y no se forman "puntos calientes". En laspolimerizaciones en masa (es decir, sólo el monómero y el iniciador, sin solvente) los puntos calientes causan degradación y decoloración y la transferencia de cadena ensancha la distribución de pesos moleculares. A veces un incremento de la temperatura puede hacer que la velocidad de polimerización se incremente en forma explosiva. En cambio el agua actúa aquí como un dispersante del calor para todos estosmini-reactores, ¡impidiendo que exploten!
Peso Molecular
Esto también en sorprendente: La velocidad de polimerización es la misma que la velocidad de desaparición del monómero, el cual desaparece más rápido cuando existen más partículas. Para que existan más partículas debe haber más micelas. Si se incrementa la concentración de jabón, obtendremos más micelas. Pero supongamos que la...
OBJETIVO:
Preparar al Poliacrilonitrilo por medio de una polimerización en emulsión vía radicales libres.
FUNDAMENTO TEORICO
En una polimerización en emulsión, el jabón o surfactante es disuelto en agua hasta alcanzar la concentración micelar crítica (CMC). El interior de la micela provee el lugar necesario para la polimerización. Luego seagregan un monómero (como el estireno o el metacrilato de metilo) y un iniciador radicalario soluble en agua y toda la mezcla se sacude o se agita. Las polimerizaciones en emulsión siempre se realizan por medio de radicales libres. Los extremos aniónicos y catiónicos de las cadenas serán rápidamente saciados por el agua. El producto de una polimerización en emulsión recibe el nombre de látex.Ubicación
Una vez que pusimos todo en el reactor, el monómero puede encontrarse en tres lugares distintos. Para empezar, puede estar formando grandes gotas que flotan sin rumbo en el agua. En segundo lugar, alguna porción podría estar disuelta en agua, pero es poco probable. Recuerde que los monómeros orgánicos como el estireno y el metacrilato de metilo son hidrofóbicos. Por último, el monómeropuede encontrarse en las micelas, que es exactamente lo que queremos. Ahora volvamos a la definición al comienzo de esta página. El líquido inmiscible es el monómero hidrofóbico, el líquido madre es el agua y el emulsificante es el jabón.
Iniciación y Polimerización
La iniciación tiene lugar cuando un fragmento de iniciador migra hacia una micela y reacciona con una molécula demonómero. Comúnmente se emplean iniciadores solubles en agua como los peróxidos y persulfatos (lo cual también impide la polimerización en las grandes gotas de monómero). Una vez que comienza la polimerización, la micela es considerada como una partícula. Las partículas poliméricas pueden crecer hasta pesos moleculares extremadamente elevados, especialmente si la concentración de iniciador es baja. Esohace que la concentración de radicales y la velocidad de terminación también sean bajas. A veces se adiciona a la mezcla un agente de transferencia de cadena para impedir que el peso molecular sea demasiado alto.
Propagación
Prosiguiendo con la polimerización, el monómero migra desde las grandes gotas que forma hacia las micelas. En promedio, existe un radical por micela. Debido aésto, no existe mucha competencia por el monómero entre las cadenas en crecimiento de las partículas, por lo tanto éstas crecen a pesos moleculares casi idénticos y la polidispersidad es muy cercana a uno. En las polimerizaciones por emulsión, prácticamente todo el monómero es consumido, lo cual quiere decir que el látex puede ser usado sin purificación. Esto es importante para pinturas yrevestimientos. Sólo hay que agregarle color al látex, envasarlo en una lata y ya estará listo para ser usado.
Este es el aspecto ingenioso de la polimerización por emulsión: cada micela puede considerarse como una polimerización en mini-masa. A diferencia de las tradicionales polimerizaciones en masa, no existe monómero residual sin reaccionar y no se forman "puntos calientes". En laspolimerizaciones en masa (es decir, sólo el monómero y el iniciador, sin solvente) los puntos calientes causan degradación y decoloración y la transferencia de cadena ensancha la distribución de pesos moleculares. A veces un incremento de la temperatura puede hacer que la velocidad de polimerización se incremente en forma explosiva. En cambio el agua actúa aquí como un dispersante del calor para todos estosmini-reactores, ¡impidiendo que exploten!
Peso Molecular
Esto también en sorprendente: La velocidad de polimerización es la misma que la velocidad de desaparición del monómero, el cual desaparece más rápido cuando existen más partículas. Para que existan más partículas debe haber más micelas. Si se incrementa la concentración de jabón, obtendremos más micelas. Pero supongamos que la...
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