Polimerización de alquenos

Publicado el 31 octubre, 2020

Polimerización por adición

Piense en los diversos materiales que ha utilizado en el último día. ¿Usó una botella de plástico, una bolsa de plástico, una manta, un juguete, una pelota de baloncesto, un cepillo de dientes, una lonchera, una cuerda, un carrito de compras o una sartén antiadherente?

¿Qué tienen en común? Pues bien, todos estos materiales se conocen como polímeros, y más concretamente, polímeros de adición. ¿Pero que son esos?

Al igual que el collar de cuentas que se hace uniendo cuentas, un polímero es una molécula gigante que se forma al ensamblar muchas moléculas más pequeñas conocidas como monómeros. Recuerde que en una reacción de adición, dos o más moléculas se unen para dar un solo producto.

La polimerización por adición tiene lugar cuando la molécula de monómero contiene dobles enlaces de carbono, como en los alquenos, o triples enlaces de carbono, como en los alquinos. En esta lección consideraremos los monómeros de alqueno.

Poli (alqueno)

En condiciones adecuadas, normalmente se unen entre 2.000 y 100.000 monómeros de alqueno para hacer una variedad de polímeros de adición. Durante el proceso de polimerización por adición, los enlaces Pi de los dobles enlaces en cada molécula de alqueno se abren, permitiendo así que los enlaces libres se unan entre sí para formar una cadena conocida como poli (alqueno) o polietileno. Esta cadena contiene unidades que se repiten, conocidas como unidades repetidas.


Polimerización por adición de un alqueno.
n suele estar entre 2.000 y 100.000 unidades. Los corchetes contienen la unidad repetitiva.
Polimerización de alquenos

La polimerización por adición da como resultado la formación de poli (alquenos) que contienen enlaces simples que sostienen el carbono. Esto los hace generalmente no reactivos y químicamente inertes.

Estas propiedades hacen que su uso sea seguro y duradero, pero esta durabilidad también significa que no son biodegradables cuando se dejan en el medio ambiente. Esto los convierte en un peligro de contaminación.

Ahora pasamos a polímeros de adición más específicos, poli (eteno) y poli (propeno).

Poli (eteno)

Durante la polimerización del eteno, miles de moléculas de eteno se unen para formar poli (eteno) (también conocido como polietileno o polietileno). El poli (eteno) es, con mucho, el polímero de adición más popular.


Polimerización por adición de eteno.
eteno

Alterando las condiciones bajo las cuales se realiza la polimerización del eteno, podemos obtener polietileno de baja densidad o polietileno de alta densidad.

El polietileno de baja densidad (LDPE) se obtiene cuando el eteno se somete a una temperatura de aproximadamente 200 ° C, una presión de 2.000 atmósferas y una pequeña cantidad de oxígeno como impureza, que también actúa como iniciador.

En el polietileno de baja densidad, las cadenas están muy ramificadas y esto da como resultado fuerzas de dispersión de Van Der Waals mucho más bajas. Esto hace que el LDPE sea suave y flexible, útil para fabricar bolsas de plástico, botellas exprimibles, juguetes, empaques generales y tuberías de gas y agua.

Por otro lado, el polietileno de alta densidad (HDPE) se obtiene cuando se expone eteno al catalizador de Ziegler-Natta (mezclas de compuestos de titanio y aluminio) a una temperatura de aproximadamente 60 ° C.

Aquí también las cadenas poliméricas son sostenidas por fuerzas de dispersión de Van Der Waals, pero las fuerzas son más fuertes que en LDPE porque las cadenas tienen muy poca ramificación. Esto hace que el polietileno de alta densidad sea un producto resistente, duro y fuerte que se utiliza para fabricar cosas como botellas de plástico para leche, tuberías de plástico, cubos de basura y cajas.

Poli (propeno)

El poli (propeno) (también conocido como polipropileno o PP) se forma mediante la repetición de una unidad estructural de propeno varias veces utilizando un catalizador Ziegler-Natta. Las moléculas de propeno están unidas entre sí mediante enlaces covalentes.


Polimerización por adición de propeno.
propeno

El poli (propeno) tiene un punto de fusión más alto en comparación con los plásticos de peso similar, lo que lo hace bueno para hacer recipientes de alimentos sujetos a altas temperaturas como en microondas y lavavajillas.

El poli (propeno) muestra una fuerte resistencia al agrietamiento y la tensión, incluso cuando está flexionado. Esto lo hace útil para su uso en bisagras, tuberías de agua y piezas de lavadoras.

Tampoco se deteriora en presencia de bacterias, moho o productos químicos, lo que lo hace ideal para aplicaciones en el campo médico. Se utiliza para fabricar placas de Petri, botellas de muestras, botellas intravenosas, bandejas de alimentos, sartenes y, sobre todo, jeringas desechables.

El poli (propeno) es resistente y resistente, pero ligero. La industria automotriz lo utiliza para fabricar parachoques protectores de automóviles, fundas para asientos de automóviles y cajas de baterías. Las cuerdas de poli (propeno) se utilizan a menudo con fines pesqueros y agrícolas.

El poli (propeno) es un excelente aislante que evita el flujo de electricidad a través de él. Como tal, el poli (propeno) se usa típicamente como aislamiento de cables.

Disposición

Los polímeros de adición no son biodegradables y, por lo tanto, tardarán muchos años en descomponerse. En lugar de simplemente desechar los polímeros de desecho, ahora existe un movimiento consciente hacia el reciclaje para preservar nuestros recursos energéticos finitos.

Por ejemplo, el poli (propeno) se recicla en cajas de baterías, botes de pintura, macetas, muebles de jardín, tuberías, paletas, cajas, madera compuesta y más.

Resumen de la lección

Los polímeros de adición se forman a partir de unidades monoméricas que contienen enlaces de carbono dobles (como en los alquenos) o triples. Los poli (alquenos) así formados no son reactivos. Las diferentes unidades y condiciones de monómero dan lugar a diferentes polímeros de adición, incluidos los comunes como el poli (eteno) y el poli (propeno).

El etileno se puede polimerizar en:

  • Poli (eteno) de baja densidad : altamente ramificado con bajas fuerzas de dispersión de Van Der Waals, por lo tanto, suave y flexible. Se utiliza para bolsas de plástico, botellas exprimibles, juguetes, embalaje general, tuberías de gas y agua.
  • Poli (eteno) de alta densidad : baja ramificación, altas fuerzas de dispersión de Van Der Waals, por lo tanto, fuerte y duro. Se utiliza en botellas de leche de plástico, tubos de plástico, cubos de basura y cajas.

Hecho de monómeros de propeno, el poli (propeno) es duro, duro, fuerte, reciclable y resistente a los ataques químicos y bacterianos. Se utiliza para fabricar recipientes para alimentos, cuerdas, jeringas, muebles de jardín y muchos más.

¡Puntúa este artículo!