Hispanopedia WikiEn química de polímeros , un polímero de adición es un polímero que se forma por simple enlace de monómeros sin la cogeneración de otros productos. La polimerización por adición difiere de la polimerización por condensación , que sí cogenera un producto, generalmente agua. [ 1 ] [ 2 ] Los polímeros de adición pueden formarse por polimerización en cadena , cuando el polímero se forma por la adición secuencial de unidades de monómero a un sitio activo en una reacción en cadena , o por poliadición , cuando el polímero se forma por reacciones de adición entre especies de todos los grados de polimerización . Los polímeros de adición se forman por la adición repetida de algunas unidades de monómero simples. Generalmente los polímeros son compuestos insaturados como alquenos, álcalis, etc. La polimerización por adición tiene lugar principalmente en el mecanismo de radicales libres. El mecanismo de radicales libres de la polimerización por adición se completa en tres pasos, es decir, iniciación de radicales libres, propagación de la cadena, terminación de la cadena.
Poliolefinas
Muchos polímeros de adición comunes se forman a partir de monómeros insaturados (que generalmente tienen un doble enlace C=C). [ 3 ] Los polímeros de adición más frecuentes son las poliolefinas, es decir, polímeros derivados de la conversión de olefinas (alquenos) en alcanos de cadena larga. La estequiometría es simple:
- n RCH=CH 2 → [RCH-CH 2 ] n
Esta conversión puede ser inducida por una variedad de catalizadores , incluidos radicales libres , ácidos , carbaniones y complejos metálicos .
Algunos ejemplos de dichas poliolefinas son los polietilenos , el polipropileno , el PVC , el teflón , los cauchos Buna , los poliacrilatos , el poliestireno y el PCTFE .
Copolímeros
Cuando dos o más tipos de monómeros experimentan polimerización por adición, el polímero resultante es un copolímero de adición. El film transparente Saran , formado por la polimerización de cloruro de vinilo y cloruro de vinilideno , es un copolímero de adición. [ 4 ]
Polimerización por apertura de anillo
La polimerización por apertura de anillo es un proceso aditivo que tiende a generar polímeros similares a los de condensación, pero sigue la estequiometría de la polimerización por adición. Por ejemplo, el polietilenglicol se forma mediante la apertura de anillos de óxido de etileno :
- HOCH 2 CH 2 OH + n C 2 H 4 O → HO (CH 2 CH 2 O) n + 1 H
El nailon 6 (desarrollado para eludir la patente del nailon 6,6 ) se produce mediante polimerización por adición, pero químicamente se asemeja a las poliamidas típicas.
Otros contrastes con los polímeros de condensación
Una distinción universal entre los tipos de polimerización radica en el desarrollo del peso molecular según los distintos modos de propagación. Los polímeros de adición forman cadenas de alto peso molecular rápidamente, con una gran cantidad de monómero remanente. Dado que la polimerización por adición utiliza cadenas de rápido crecimiento y monómero libre como reactivos, y la polimerización por condensación se produce de forma gradual entre monómeros, dímeros y otras cadenas más pequeñas en crecimiento, el efecto del tamaño actual de una molécula de polímero sobre una reacción en curso es profundamente diferente en ambos casos. Esto tiene importantes repercusiones en la distribución de pesos moleculares, o polidispersidad , del polímero final.
Biodegradación
Los polímeros de adición suelen ser químicamente inertes , ya que presentan fuertes enlaces C-C. Por esta razón, no son biodegradables y son difíciles de reciclar. En cambio, los polímeros de condensación tienden a ser más fácilmente biodegradables debido a que sus cadenas principales contienen enlaces más débiles.
Historia
El primer polímero de adición útil fue sintetizado accidentalmente en 1933 por los químicos de ICI Reginald Gibson y Eric Fawcett . Estaban realizando una serie de experimentos que implicaban la reacción de compuestos orgánicos a altas temperaturas y presiones. Montaron un experimento para hacer reaccionar eteno con benzaldehído con la esperanza de producir una cetona . Dejaron el recipiente de reacción durante la noche y, a la mañana siguiente, encontraron una pequeña cantidad de un sólido ceroso blanco. Posteriormente se demostró que este sólido era polietileno .
Polimerización en cadena : Reacción en cadena en la que el crecimiento de una cadena polimérica procede exclusivamente por reacción(es) entre monómero(s) y sitio(s) activo(s) en la cadena polimérica con regeneración del sitio(s) activo(s) al final de cada paso de crecimiento. [ 5 ]
La IUPAC (Unión Internacional de Química Pura y Aplicada) desaconseja el término "polimerización por adición" y recomienda el término alternativo " polimerización en cadena " .
Referencias
- ↑ Introducción a los polímeros 1987 RJ Young Chapman & Hall ISBN 0-412-22170-5
- ↑ D. Margerison; GC East; JE Spice (1967). Introducción a la química de polímeros . Pergamon Press. ISBN 978-0-08-011891-8.
- ↑ "Polímeros de adición" . Consultado el 17 de julio de 2012 .
{{cite web}}: CS1 maint: servicio de archivado obsoleto ( enlace ) - ↑ H. Stephen Stoker (1 de enero de 2012). Química orgánica y biológica . Cengage Learning. pág. 65. ISBN 978-1-133-10395-0Consultado el 17 de julio de 2012 .
- ↑ Penczek, Stanisław; Moad, Graeme (2008). "Glosario de términos relacionados con la cinética, la termodinámica y los mecanismos de polimerización (Recomendaciones de la IUPAC 2008)" (PDF) . Pure and Applied Chemistry . 80 (10): 2163– 2193. doi : 10.1351/pac200880102163 .
- Paul J. Flory (1953). Principios de la química de polímeros . Cornell University Press. pág. 51. ISBN 978-0-8014-0134-3Consultado el 17 de julio de 2012 .
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- Química de polímeros
- Reacciones de polimerización