CAPÍTULO 2 ARQUITECTURA MOLECULAR

CAPÍTULO 2

ARQUITECTURA MOLECULAR

2.1. CONSTITUCION DE POLIMEROS SINTETICOS Y CONFIGURACIÓN

2.1.1 Cadenas carbono-carbono

• POLIACRILICOS

Este grupo se basa en polímeros con una cadena principal de polietileno y un grupo lateral por unidad de etileno a base de ácido acrílico o estructuras similares. El ácido acrílico, el ácido metacrílico y los ésteres de estos ácidos se incluyen en este grupo, el poli (ácido acrílico) (PAA) es soluble en agua y puede ser muy lineal o compacto según el pH de la solución. La poliacroleína se polimeriza a partir de la acroleína, pero puede tener varias estructuras que dependen de las condiciones de polimerización. La poliacrilamida es soluble en agua y se utiliza como surfactante, agente precipitante y floculante. El poliacrilonitrilo (PAN) es soluble solo en líquidos orgánicos polares y tiende a ser cristalino. Se puede hilar en fibras con alta resistencia, que tienen buenas propiedades de intemperie. Aerylonitrilo puede ser copolimerizado con cloruro de vinilo o vinilideno cloruro para hacer fibras modacrílicas. Estos contienen al menos 85% de aerylonitrilo y tienen las marcas registradas, Orion, Acrilan, Creslan y Dynel. El aerylonitrilo se combina con butadieno y estireno en la clase de copolímeros de ABS (acrilonitrilo-butadieno-estireno). El metacrilato de polio (PMMA) es el material más conocido en este grupo; Plexiglás, Lucite, Perspec y Acrylite son nombres comerciales muy conocidos de productos comerciales. Es claro y resistente, lo que lo hace útil tanto para lentes de contacto duros como para lentes sobre paneles de iluminación en aplicaciones automotrices y arquitectónicas. Un material relacionado, poli (metacrilato de 2-hidroxietilo), se utiliza para hacer lentes de contacto blandos.

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• POLIDIENOS

Los dienos contienen dos enlaces carbono-carbono insaturados por molécula y forman polímeros que contienen un doble enlace insaturado por unidad repetida. Estos materiales son elastómeros y son fáciles de reticular después de la polimerización inicial. El caucho natural es c¿s-l, 4-poliisopreno y se puede obtener del árbol del caucho y del arbusto guayule.

Se pueden usar varios 1,3-dienos para hacer polímeros que tengan un doble enlace insaturado por unidad repetida. Los monómeros más comunes son butadieno, isopreno y cloropreno. Se pueden formar cuatro unidades repetitivas (configuraciones) durante estas polimerizaciones (figura 2.1). El método y las condiciones de polimerización se pueden variar para controlar la estereoquímica del producto. La Tabla 2.4 muestra las condiciones de las polimerizaciones comerciales que conducen a estructuras poliméricas variadas. Tanto el iniciador como el solvente afectan la distribución del producto. El cis - \, 4 - polibutadieno (BR, caucho de butadieno) se prefiere para la fabricación de neumáticos. Los 1,2-polibutadienos sindodácticos se pueden transformar en películas resistentes a la rotura con buena permeabilidad a los gases. El caucho natural (poliisopreno, NR) se encuentra en las configuraciones cis-1,4 y trans-1,4. Los poliisoprenos sintéticos (IR) se pueden producir en una variedad de configuraciones. El policloropreno (neopreno, CR) se puede polimerizar a granel o en procesos de polimerización de emulsión (partículas <1 micra). Los primeros trabajos sobre el proceso a granel mostraron que el oxígeno era perjudicial para la velocidad de polimerización. La adición de hipodiesulfito de sodio para secuestrar el oxígeno conduce a altas aceleraciones en la velocidad de polimerización. Esto condujo al descubrimiento de catalizadores redox. Muchos polidienos son líquidos altamente viscosos a temperatura ambiente. Sin embargo, la vulcanización, la reticulación de los enlaces de polímero C-C con azufre, proporciona sólidos que son altamente elásticos.Las polimerizaciones de apertura de cicloolefinas conducen a poli (l-alquenilenos). Poly (pentenamer) es un ejemplo. Cyclopentene polymerízes mediante un mecanismo de metátesis, por el que se producen reacciones de intercambio o desproporción entre cicloolefinas. El producto trans es un caucho multiuso con propiedades similares a las del caucho natural y m-polibutadieno. Polynorbornene fue desarrollado para usarse como hule en polvo, con tamaños de partículas en el rango de 100-1500 micras. La forma de partícula es fácil de almacenar y procesar. El producto trans es un caucho multiuso con propiedades similares a las del caucho natural y m-polibutadieno. Polynorbornene fue desarrollado para usarse como hule en polvo, con tamaños de partículas en el rango de 100-1500 micras. La forma de partícula es fácil de almacenar y procesar.

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• HIDROCARBUROS POLIHALÓGENOS

Los polímeros que contienen flúor y cloro son menos dependientes del costo del etileno por su precio, ya que contienen halógenos que se recuperan de salmueras o minerales. Las energías de los enlaces carbono-halógeno son; C-H-377, C-F = 461, C-Cl = 293, C-Br = 251, y C-I = 188 kJ / mol. Los fluorocarbonos serán los más estables de estos materiales debido a las altas energías de enlace C-F. El politetrafluoroetileno (PTFE) tiene una alta estabilidad térmica, es resistente al ataque de oxígeno, tiene baja inflamabilidad y es muy resistente al ataque de solventes y productos químicos reactivos. La viscosidad de la masa fundida del homopolímero es muy alta, por lo que las piezas sólidas se fabrican mediante compresión y sinterización o plastificando el polímero y desvolatilizando las piezas. Debido a los problemas de procesamiento, se ha desarrollado una gama de copolímeros. Los comonómeros incluyen hexafluoropropileno, perfluoro-propilviniléter y etileno. El politrifluorocloroetileno compite con PTFE. Se funde a 220 ° C en vez de a 327 ° C y puede procesarse en el rango de 250 ° C a 300 ° C. Las partes del extrusor deben ser resistentes a la corrosión debido a la degradación del polímero que puede ocurrir durante el procesamiento. El poli (fluoruro de vinilideno) (PVDF) tiene excelentes propiedades de resistencia a la intemperie y se usa como revestimiento para arquitectural pan el s. El poli (fluoruro de vinilo) (PVF) tiene aplicaciones de película. El poli (cloruro de vinilo) (PVC) es uno de los termoplásticos comerciales de alto volumen. El PVC tiene baja cristalinidad y forma soluciones estables, secas y flexibles con una variedad de líquidos. Estos sistemas se utilizan para recubrimientos, tubos, mangueras y productos de película. El PVC se puede combinar con estabilizadores y lubricantes para darle un buen rendimiento en una variedad de productos. El PVC puede ser clorado para dar un producto con una T alta, que puede usarse para sistemas de tuberías de agua caliente. El cloruro de polivinilideno (PVDC) es altamente cristalino y es el componente principal en las películas de envasado (Saran). Normalmente se copolimeriza con otros monómeros, como cloruro de vinilo o acrilato de metilo.

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