Polimerización por
adición
Es una
reacción de adición el proceso de polimerización que se inicia por un radical,
un catión o un anión. En este tipo de polimerización la masa molecular del
polímero es un múltiplo exacto de la masa molecular del monómero.
Mecanismo
de reacción
Suelen
seguir un mecanismo en tres fases, con ruptura homolítica:
Iniciación:
CH2=CHCl + catalizador ⇒
•CH2–CHCl•
Propagación
o crecimiento: 2 •CH2–CHCl• ⇒
•CH2–CHCl–CH2–CHCl•
Terminación:
Los radicales libres de los extremos se unen a impurezas o bien se unen dos
cadenas con un terminal neutralizado.
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| Polimerización del estireno para dar poliestireno |
En el caso de que el polímero provenga de un único tipo de monómero se denomina homopolímero y si proviene de varios monómeros se llama copolímero o heteropolímero. Por ejemplo, el poliestireno es un homopolímero, pues proviene de un único tipo de monómero, el estireno, mientras que si se parte de estireno y acrilonitrilo se puede obtener un copolímero de estos dos monómeros.
Hay 5 tipos
de polimerización por adición los cuales son:
1. Suma de
moléculas pequeñas de un mismo tipo por apertura del doble enlace sin
eliminación de ninguna parte de la molécula (polimerización de tipo vinilo.).
2. Suma de
pequeñas moléculas de un mismo tipo por apertura de un anillo sin eliminación
de ninguna parte de la molécula (polimerización tipo epóxido.).
3. Suma de
pequeñas moléculas de un mismo tipo por apertura de un doble enlace con
eliminación de una parte de la molécula (polimerización alifática del tipo
diazo.).
4. Suma de
pequeñas moléculas por ruptura del anillo con eliminación de una parte de la
molécula (polimerización del tipo a -aminocarboxianhidro.).
5. Suma de
birradicales formados por deshidrogenación (polimerización tipo p-xileno.).
Polimerización por condensación
La polimerización por condensación o también conocida
como poli condensación, es el proceso de polimerización donde distintas
sustancias reaccionan para crear uno o más monómeros, los cuales se unirán
entre sí para formar un dímero, que por reacción con otros monómeros o dímeros
(o trímeros, o tetrámeros...) dará a lugar el correspondiente polímero. El
proceso inicial es muy distinto a la polimerización por adición, donde las
sustancias iniciales sirven a su vez como monómeros.1 Para que una poli
condensación se lleve a cabo satisfactoriamente, los monómeros formados han de
tener un nivel de funcionalidad mínimo de 2, de lo contrario la cadena de
monómeros en formación dejaría de crecer y no se formaría el polímero. En cada
unión de dos monómeros se pierde una molécula pequeña, por ejemplo: agua.
Debido a esto, la masa molecular del polímero no es necesariamente un múltiplo
exacto de la masa molecular del monómero.
El término
poli condensación hace referencia al subproducto obtenido al realizar una
polimerización por este método, el subproducto obtenido puede ser agua o un
alcohol de bajo peso molecular, es decir, una "condensación".
La
funcionalidad hace referencia a los grupos funcionales que se forman en los monómeros,
estos grupos funcionales determinarán la capacidad del monómero para reaccionar
con otros monómeros. El nivel de funcionalidad de un monómero es igual al
número de grupos funcionales que posea este en su molécula. Es por ello que la
elección de las sustancias que darán origen a los monómeros utilizados en la
polimerización es de vital importancias para lograr el nivel de funcionalidad
mínimo requerido. Para realizar una poli condensación exitosa, se considera que
el nivel de funcionalidad mínimo debe de ser 2, es decir, dos grupos
funcionales que hagan parte de la molécula del monómero.
Ejemplo:
HOOC--R1--NH2 (fórmula general de un aminoácido, de funcionalidad 2)
Si
reacciona consigo mismo, entonces:
2
HOOC--R1--NH2 <----> HOOC--R1--NH· + ·OC--R1--NH2 + H2O <---->
HOOC--R1-NH--CO--R1--NH2 + H2O
Características:
Industrialmente
se tiende a usar sustancias que creen monómeros de funcionalidad 2, cuyos
grupos funcionales se encuentran en los extremos opuestos de la molécula o
cadena de carbonos, de esta manera se obtienen polímeros muy lineales. Además
de la linealidad de los polímeros obtenidos se pueden destacar otras
características que diferencian a los polímeros obtenidos por poli condensación
de los que se obtienen por adición:1
- El
crecimiento molecular es lento, llegándose a necesitar una gran conversión de
monómero para obtener grandes pesos moleculares.
- Siempre
hay formación de subproductos de bajo peso molecular.
- Es un
proceso endotérmico.
¿El PET se
obtiene por condensación o por adición?
El PET se
obtiene mediante una reacción de polimerización por condensación
a través del
ácido tereftálico y el etilenglicol.
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| etilenglicol |
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| etilenglicol |
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