Polimerización


Resumen— Las grandes macromoléculas de los polímeros utilizadas industrialmente se sintetizan a partir de sustancias que tienen moléculas mucho más pequeñas en un proceso denominado polimerización; este proceso se lleva cabo gracias a reacciones de adición o de condensación.
A nivel industrial existen métodos novedosos para la producción de polímeros y requiere el uso de materias primasbásicas como el gas natural, petróleo y carbón. Dentro de los métodos de polimerización industrial por lotes usados comúnmente se destacan: en masa, en solución, en suspensión y en emulsión; en cuanto a polimerización continua en masa, un proceso importante es Unipol en fase gaseosa de Union Carbide. Cabe notar que la investigación y el desarrollo de esta área continúan debido a la gran importancia enla industria de los materiales poliméricos.

Índice de Términos—Bifuncional, iniciación, iniciador, monómero, polímero, polimerización, propagación, radicales libres, terminaciónI. INTRODUCCIÓN

La palabra polímero significa literalmente “muchas partes”. En este sentido, puede considerarse como un material polimérico solido aquel que contiene múltiples partes o unidades enlazadas químicamente y que están unidas entre sí para formar un sólido.
La formación de un polímero se lleva a cabo a través de la polimerización, proceso en el cual moléculas pequeñas denominadasmonómeros se enlazan entre sí para formar cadenas moleculares largas conocidas como polímeros. Las reacciones de polimerización se pueden clasificar dependiendo del mecanismo por el cual se unen las estructuras monómeras o las condiciones experimentales de la reacción.
Pues bien, el estudio de la polimerización es indispensable para conocer la formación de los polímeros, por esta razón acontinuación se describirá las diversas reacciones y etapas de la polimerización, seguido de los diferentes métodos que de polimerización industrial.


II. FORMACION DE POLIMEROS

A. Reacciones de Polimerización

La síntesis de polímeros de elevados pesos moleculares se denomina polimerización: los monómeros se unen entre sí para generar gigantescas moléculas que constituyen el material. La mayorparte de de las materias primas necesarias para sintetizar polímeros derivan de productos del carbón y del

petróleo, que suelen estar constituidos por moléculas de pequeño peso molecular. La polimerización transcurre mediante reacciones de adición o de condensación, los cuales se abordan a continuación.

1) Polimerización por Adición

La polimerización por adición (también denominadapolimerización por reacción en cadena) es un proceso en el cual reaccionan monómeros bifuncionales que se van uniendo uno a uno, a modo de cadena, para formar una macromolécula lineal. La composición de la molécula resultante es un múltiplo exacto del monómero reactivo original. [1]
Las reacciones para la polimerización por adición se pueden dividir en los siguientes pasos: iniciación, propagación yterminación.
Con el objetivo de ilustrar los pasos de la polimerización por adición, se tomara como ejemplo la formación del polímero más común, el polietileno (PE).

Iniciación

Para empezar la adición se añade un iniciador al monómero; el iniciador forma radicales libres con un sitio reactivo, que atrae uno de los átomos de carbono de un monómero de etileno. Cuando ocurre esta reacción,el sitio reactivo se transfiere al otro átomo de carbono del monómero y se empieza a formar una cadena. Una segunda unidad de repetición de etileno se puede fijar en este nuevo sitio, alargándose la cadena. Este proceso continuara hasta que quede formada una larga cadena de polietileno.
Propagación

Una vez iniciada la cadena se unen a gran velocidad unidades de repetición a cada cadena....