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Polietileno
Se obtiene mediante polimerización por adición (o polimerización en cadena ). Este proceso involucra la adición sucesiva de monómeros de etileno ( CH₂=CH₂ ) a una cadena en crecimiento, sin que se generen subproductos.
1. Iniciación
Generación del radical : El primer paso es la creación de un radical libre
Esto se logra usando un iniciador , como el peróxido de benzoilo ( C₆H₅CO-O-O-C₆H₅ ) Descomposición del iniciador Ataque al monómero : Un radical libre ataca el doble enlace del monómero de etileno ( CH₂=CH₂ ), creando un nuevo radical en el carbono terminal de la molécula de etileno. Se forma un radical libre en el extremo de la cadena en crecimiento.
2. Propagación
Crecimiento de la cadena : El radical libre recién formado continúa atacando
nuevas moléculas de etileno, añadiéndolas a la cadena y generando un radical libre
en el nuevo extremo.
3. Terminación
Recombinación de radicales : La reacción de terminación ocurre cuando dos
radicales libres se encuentran y se combinan, eliminando los radicales y formando
una molécula estable.
Por combinación : Dos cadenas radicales libres se unen para formar una sola molécula de polietileno.
Polipropileno
se obtiene mediante polimerización por adición (o polimerización en cadena ) Polimerización por adición o en cadena , generalmente utilizando catalizadores Ziegler-Natta o metalocénicos
Iniciación
Catalizadores Ziegler-Natta : Se utilizan dos componentes clave:
o Un compuesto organometálico : Generalmente, un alquil de aluminio
como el trietilaluminio (Al(C₂H₅)₃).
o Un compuesto de titanio : Como el cloruro de titanio (TiCl₄) , que sirve como el sitio activo para la polimerización. Generación del sitio activo : El catalizador de titanio forma un complejo activo cuando se une con el compuesto organometálico de aluminio, genera un sitio catalítico donde se coordina el monómero de propileno (CH₂=CH–CH₃).
2. Propagación
Ataque nucleofílico y crecimiento de la cadena
el enlace doble carbono-carbono (C=C) se rompe
Adición continua de monómeros
control estereoquímico del proceso, que define si el polipropileno será isotáctico , atáctico , o sindiotáctico
- Terminación Transferencia de cadena : Un átomo de hidrógeno de la cadena polimérica se transfiere al sitio activo del catalizador, liberando una molécula de polipropileno y deteniendo el crecimiento de la cadena. Desactivación del catalizador
Desproporción : Un radical de una cadena polimérica transfiere un átomo de hidrógeno a otro radical
Poliestireno
polimerización por adición (o polimerización en cadena )
1. Iniciación
Generación del radical libre : Para iniciar la polimerización, se utiliza un iniciador que genera radicales libres. El iniciador más común es un compuesto peróxido , como el peróxido de benzoilo ( C₆H₅CO-O-O-C₆H₅ ). Ataque del radical al monómero de estireno : El radical libre generado ataca el doble enlace carbono-carbono (C=C) del monómero de estireno
2. Propagación
Crecimiento de la cadena polimérica : El radical libre recién formado en el estireno continúa atacando más monómeros de estireno en una reacción en cadena.
3. Terminación
La terminación ocurre cuando el radical en el extremo de la cadena en crecimiento
se neutraliza. Existen varios mecanismos por los cuales la polimerización puede
detenerse:
o Recombinación de radicales : Dos radicales libres de cadenas en
crecimiento se encuentran y se combinan
Desproporción : En este caso, un radical transfiere un átomo de hidrógeno a otro radical, formando una cadena saturada (sin radicales)
5. Polimerización aniónica del poliestireno (variación opcional)
Otra forma de obtener poliestireno es a través de la polimerización aniónica , que se realiza
mediante catalizadores específicos (como el n-butil litio )
Poliacrilonitrilo
polimerización por adición (o polimerización en cadena )
1. Iniciación
Generación de Radicales Libres : Un iniciador (como un peróxido o un compuesto
azoico) se descompone para formar radicales libres.
Ataque al Monómero : Un radical libre ataca el doble enlace carbono-carbono (C=C) del monómero de acrilonitrilo.
2. Propagación
Crecimiento de la Cadena : El radical libre en el monómero de acrilonitrilo
reacciona con otro monómero de acrilonitrilo.
3. Terminación
La terminación de la polimerización ocurre cuando los radicales libres se
neutralizan. Los mecanismos comunes de terminación son:
o Recombinación de Radicales : Dos radicales libres se combinan, formando
una molécula estable y terminando el crecimiento de ambas cadenas:
Poliacetato de vinilo
polimerización por adición (o polimerización en cadena ), utilizando el monómero acetato de vinilo ( CH₂=CH-OCOCH₃
1. Iniciación
Generación de Radicales Libres : La polimerización se inicia mediante un
iniciador que genera radicales libres. Comúnmente se utilizan peróxidos, como el
peróxido de benzoilo (C₆H₅CO-O-O-C₆H₅)
Ataque al Monómero : Un radical libre ataca el doble enlace carbono-carbono (C=C) del monómero de acetato de vinilo, rompiendo el enlace
2. Propagación
Crecimiento de la Cadena : El radical libre en el monómero de acetato de vinilo
reacciona con otro monómero de acetato de vinilo.
3. Terminación
La terminación de la polimerización ocurre cuando los radicales libres se
neutralizan. Los mecanismos comunes de terminación son:
o Recombinación de Radicales
Polietetrafluoroetileno
polimerización por adición (o polimerización en cadena ), utilizando el monómero tetrafluoroetileno ( CF₂=CF₂ ).
1. Iniciación
Generación de Radicales Libres : La polimerización se inicia con un iniciador que
genera radicales libres
Ataque al Monómero : Un radical libre ataca el doble enlace del monómero de tetrafluoroetileno (CF₂=CF₂), rompiendo el enlace
2. Propagación
Crecimiento de la Cadena : El radical libre en el monómero de tetrafluoroetileno
ataca otro monómero de tetrafluoroetileno
Poliamidas
polimerización por condensación (o polimerización en etapas ), similar a los poliésteres.
1. Reacción de Condensación
La polimerización de las poliamidas implica la reacción de un diácido (como el
ácido adípico , HOOC-(CH₂)₄-COOH) con una diamida
2. Propagación (Crecimiento de la Cadena)
Las moléculas reaccionantes continúan uniéndose mediante reacciones entre los
grupos alcohol (-OH) y los grupos ácido (-COOH)
. Terminación
La polimerización se detiene cuando se consumen la mayoría de los grupos
reactivos o cuando se estabiliza la mezcla
Policarbonatos
polimerización por condensación (o polimerización en etapas). Se producen principalmente por la reacción entre bisfenol A (BPA) y fosgeno (COCl₂)
1. Reacción de Condensación
El proceso de síntesis comienza con la reacción entre el bisfenol A (C₁₅H₁₆O₂) y el
fosgeno (COCl₂). El bisfenol A tiene dos grupos hidroxilo (-OH)
2. Propagación (Crecimiento de la Cadena)
El proceso continúa con la reacción de los grupos terminales hidroxilo (-OH) del
bisfenol A con más fosgeno.
3. Terminación
La reacción de polimerización se detiene cuando se consumen los grupos
funcionales reactivos o cuando se agrega un agente de terminación.
4. Estructura Final del Polímero
El policarbonato es un polímero lineal con grupos carbonato repetidos en la cadena
principal
Poliuretano polimerización por condensación. Se forma a través de la reacción de un diisocianato y un poliol
1. Reacción de Condensación
El proceso comienza con la reacción de un diisocianato (como el diisocianato de
tolueno o diisocianato de metileno difenilo ) con un poliol
El grupo isocianato (-NCO) del diisocianato reacciona con el grupo hidroxilo (-OH) del poliol para formar un enlace uretano ( -NH-CO-O- ):
2. Propagación (Crecimiento de la Cadena)
La reacción continúa con la repetida adición de monómeros de diisocianato y poliol
a la cadena en crecimiento.
