Polimerización: Tipos, Características y Factores Clave en Polímeros

Tipos de Polimerización de Adición y Comparación

Tipos de polimerización de adición. Comparación entre sí. Habría dos tipos: polimerización radicalaria e iónica. En primer lugar, se puede decir que una primera diferencia puede ser el tipo de iniciador que se utiliza, ya que el primer tipo utiliza un radical y el segundo, un ión positivo o negativo, pero ambas tienen varios tipos para realizar este proceso de iniciación. También, la iónica necesita temperaturas más bajas para la estabilización de los monómeros, que la radicalaria. Ambos tipos se basan en la formación de monómeros (radicales o iones) poco reactivos con el medio, para intentar alargar la cadena, aunque ambas tienen varios procesos con los que producir la terminación del polímero. Otra diferencia es que en la polimerización iónica las impurezas afectan más, además de necesitar un disolvente de baja polaridad; mientras que en la radicalaria las impurezas no afectan demasiado y el disolvente no es necesariamente de un tipo. Las polimerizaciones iónicas son más selectivas que los procesos de radicales debido a los requisitos estrictos para la estabilización de las especies iónicas de propagación.

Características de la Polimerización en Cadena

Características de la polimerización en cadena. El crecimiento es mediante la adición del monómero al final de la cadena. Incluso a largos tiempos de reacción siempre queda un poco de monómero en la mezcla de reacción. El peso molecular del polímero aumenta rápidamente. Diferentes mecanismos operan en diferentes etapas de la reacción. La velocidad de polimerización aumenta inicialmente y luego se hace constante. Se requiere de un iniciador para comenzar la reacción.

Características de la Polimerización Escalonada

Características de la polimerización escalonada. Ejemplo. Las reacciones no son excesivamente exotérmicas y sus Ea son moderadas. El mismo mecanismo opera en todas las reacciones. Las velocidades de reacción son bajas a temperatura ambiente. Las especies monoméricas desaparecen rápidamente en el medio de reacción. A medida que aumenta el grado de conversión (X) aumenta la viscosidad de la mezcla. El peso molecular aumenta lentamente conforme avanza la reacción. La temperatura tiene muy poco efecto en el peso molecular. El grado de polimerización (DPn) à grado de conversión y relación entre reactivos “r”. La velocidad de polimerización decrece conforme decrece el número de grupos funcionales. No requiere de un iniciador para comenzar la reacción. Al final sigue presentando grupo funcional.

Factores que Influyen en las Propiedades Mecánicas de los Polímeros

Indica los factores de los que dependen las propiedades mecánicas de los polímeros.

• Peso molecular: cuanto mayor es el peso molecular mayor es la resistencia a la tracción. Porque va haber mayor número de interacciones entre las hebras.
• Cristalinidad: cuanto mayor es la cristalinidad mayores son: la resistencia a la tracción, el módulo elástico y la densidad. Si están ordenadas va haber máxima interacción entre las hebras y por tanto cuesta menos trabajo.
• Tacticidad: los polímeros atácticos será generalmente amorfos, materiales blandos y flexibles. Los polímeros isotácticos y sindiotácticos son más cristalinos, más duros y menos flexibles.
• Grupos laterales:
  1. Grupos voluminosos: aumentan la rigidez y la resistencia a la tensión.
  2. Grupos polares: aumentan las fuerzas intermoleculares, lo que hace aumentar la resistencia a la tensión.

Ventajas e Inconvenientes de las Polimerizaciones Ziegler-Natta

Ventajas e inconvenientes de polimerizaciones Ziegles-Natta.

Ventajas:

• Alta actividad catalítica.
• Control excelente de la estereoquímica.
• Los precursores del catalizador están muy bien definidos.
• Permite el diseño de microestructuras poliméricas, incluyendo polímeros quirales.

Desventajas:

• Requiere un gran exceso de aluminoxano (contra-ión).
• Alta tendencia a terminar la polimerización: beta-H eliminación, etc.
• Control limitado sobre la polidispersidad.