Frank N. Kelley, decano de la Facultad de Ciencias de polímeros e ingeniería de polímeros de la Universidad de Akron, proporciona la siguiente explicación.
los polímeros sintéticos se producen por reacciones químicas, denominadas «polimerizaciones».»Las polimerizaciones ocurren en formas variadas – demasiadas para examinarlas aquí – pero tales reacciones consisten en la unión química repetitiva de moléculas individuales, o monómeros., Combinaciones variadas de calor, presión y catálisis alteran los enlaces químicos que mantienen unidos a los monómeros, haciendo que se unan entre sí. Muy a menudo, lo hacen de manera lineal, creando cadenas de monómeros llamados polímeros.
algunas polimerizaciones unen monómeros enteros, mientras que otras unen solo porciones de monómeros y crean materiales «sobrantes», o subproductos. Los copolímeros se pueden formar utilizando dos o más monómeros diferentes. Y dos o más polímeros se pueden combinar para producir una aleación, o mezcla, que muestra las características de cada componente.,
por ejemplo, consideremos el polietileno de plástico común, que se encuentra en artículos como bolsas de comestibles, Juguetes y botellas. El monómero etileno está compuesto por dos átomos de carbono, cada uno unido a dos átomos de hidrógeno y compartiendo un doble enlace entre sí. El polietileno consiste en una cadena de átomos de carbono de enlace único, cada uno de los cuales todavía lleva sus dos átomos de hidrógeno.
Una manera de producir el polietileno se llama «polimerización por radicales libres.,»Como en otras polimerizaciones, el proceso tiene tres etapas, conocidas como iniciación, propagación y terminación. Para empezar, necesitamos añadir un catalizador a nuestro suministro de etileno. Un catalizador común es el peróxido de benzoilo, que cuando se calienta tiene el hábito de dividirse en dos fragmentos, cada uno con un electrón no emparejado, o radical libre. Estos fragmentos se conocen como fragmentos iniciadores.
el electrón no apareado busca naturalmente otro y encuentra un objetivo conveniente en el doble enlace entre los átomos de carbono en la molécula de etileno., Tomando un electrón del enlace de carbono, el fragmento iniciador se une a uno de los átomos de carbono del monómero.
el radical ahora es feliz, pero esta reacción iniciadora crea otro radical libre asociado con el otro átomo de carbono de la molécula de etileno. El nuevo radical también busca un socio. Y así los monómeros de etileno comienzan a unirse en una cadena, creando nuevos radicales cada vez y alargando la cadena. Esta etapa se llama propagación.
Las cadenas en crecimiento también pueden unirse entre sí., Más comúnmente, las cadenas se unen de extremo a extremo, pero a veces se unen de extremo a columna vertebral, haciendo moléculas de polietileno ramificadas.
eventualmente, la polimerización de radicales libres se detiene debido a lo que se llaman reacciones de terminación. Por ejemplo, en lugar de robar un electrón de carbonos de doble enlace o una cadena de propagación cercana, el átomo de carbono con el radical libre a veces roba un átomo de hidrógeno entero de otro extremo de la cadena. El extremo del polímero robbed despojado de su hidrógeno forms forma fácilmente un doble enlace con su átomo de carbono adyacente, y la polimerización se detiene.,
debido a que cada parte del monómero de etileno está incluida en el polímero terminado, la polimerización de radicales libres de polietileno se conoce como una polimerización de adición; las moléculas de etileno simplemente se agregan juntas. Las polimerizaciones que utilizan solo porciones de un monómero, sin embargo, se conocen como polimerizaciones de condensación. Los monómeros que se condensan entre sí deben contener al menos dos grupos reactivos para formar una cadena., Las reacciones de condensación dan como resultado polímeros » condensados «que tienen menos masa total que los monómeros utilizados para crearlos y los subproductos, o» condensados » combinados.
por ejemplo, el poli (etilentereptalato), un poliéster conocido como PET que se encuentra comúnmente en las botellas de soda, se forma a partir de una reacción de dos monómeros: etilenglicol y cloruro de tereftilo. Al final de la reacción, un átomo de hidrógeno y un átomo de cloro quedan fuera de cada unión molecular PET, lo que resulta en un subproducto de cloruro de hidrógeno (HCl) gas.,
lo anterior debería darle una idea de cómo funciona la polimerización en principio, pero hay mucho más. Para obtener más información, visite algunos de los sitios web relacionados con los polímeros en Internet.
