Práctca5

Instituto Politécnico Nacional
Escuela Superior de Ingeniería Mecánica Eléctrica

Departamento ISISA

Laboratorio de Química Básica

Práctica No. 5
“Obtención de la resina fenol-formaldehídol

Fecha de realización: 30 de noviembre de 2012

Equipo: 4

OBJETIVO
El alumno conocerá un proceso de polimerización.
Consideraciones teóricas
Monómero
Los monómeros son compuestos de bajopeso molecular que pueden unirse a otras moléculas pequeñas (ya sea iguales o diferentes) para formar macromoléculas de cadenas largas conocidas como polímeros.
Polímero
Un polímero es una gran molécula construida por la repetición de pequeñas unidades químicas simples. En algunos casos la repetición es lineal, de forma semejante a una cadena. En otros casos, las cadenas son ramificadas ointerconectadas formando retículos tridimensionales. Como ya habíamos visto en la definición anterior, la unidad repetitiva del polímero es el monómero. La longitud de la cadena es especificada por el número de unidades que se repiten en la cadena, llamado grado de polimerización.
Procesos de polimerización
Los procesos de polimerización fueron divididos por Flory (1953) y Carothers (Mark 1940) endos grupos conocidos como polimerización de condensación y de adición.
La polimerización de condensación o de reacción por etapas es por completo análoga a la condensación en los compuestos de bajo peso molecular. En la formación del polímero, la condensación tiene lugar entre dos moléculas poli funcionales para producir una molécula poli funcional mayor, con la posible eliminación de unamolécula pequeña como el agua. La reacción continúa hasta que casi la totalidad de uno de los reactivos ha sido utilizada; se establece un equilibrio que puede desplazarse a voluntad a altas temperaturas controlando las cantidades de los reactivos y de los productos.
La polimerización de adición o de reacción en cadena implica reacciones en cadena en las que el portador de la cadena puede ser un ion ouna sustancia con un electrón desapareado (radical libre). Un radical libre se forma por la descomposición de un material relativamente inestable llamado iniciador. El radical libre es capaz de reaccionar para abrir el doble enlace de un monómero de vinilo y adicionarse a él, quedando un electrón desapareado. En algunos segundos, muchos más monómeros se suman sucesivamente a la cadena que crece.Finalmente, dos radicales libres reaccionan aniquilando recíprocamente su actividad de crecimiento y formando una o más moléculas de polímero.
Los polímeros formados por reacciones en cadena contienen solamente átomos de carbono en la cadena principal (polímeros de homocadena), mientras que los obtenidos por reacciones escalonadas pueden tener otros átomos, cuyo origen está en los gruposfuncionales del monómero, como parte de la cadena (polímeros de heterocadena).
Copolímeros
Los copolímeros son polímeros constituidos por más de un tipo de unidad repetitiva. En un copolímero de bloque, un segmento largo formado por un monómero es seguido de un segmento hecho con el otro monómero. Un ejemplo es el copolímero formado por el estireno y el butadieno.
En un copolímero aleatorio,monómeros diferentes están enlazados en un orden no determinado. Un copolímero de inserción consiste en largas cadenas de un monómero con cadenas más cortas del otro monómero unidas como grupos laterales.
Homopolímeros
Los polímeros sintéticos se pueden clasificar en homopolímeros y en heteropolímeros. Los primeros se caracterizan porque están formados por un solo tipo de monómeros. Un ejemplo sería elpolietileno.
Reacciones de policondensación
Los compuestos que tienen por lo menos dos grupos funcionales se usan como monómeros en reacciones de policondensación. Las más comunes son las moléculas con los grupos amino-, hidroxi-, carboxi-, y mercapto-, entre otras. La policondensación generalmente se acompaña por la liberación de productos de bajo peso molecular como: agua, amonio,...