Cinética de Las Reacciones de Polimerización

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    Cintica de lasreacciones de

    polimerizacin

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    Polimerizacin en etapas

    Poliamidas: diaminas con dicidos

    Protenas: aminocidos

    Representacin general:

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    Polimerizacin en etapas

    Poliesterificacin catalizada por cido: Reaccin deun dicido con un diol Reacciones en equilibrio

    Se retira agua para desplazar elequilibrio

    Se pueden considerar como irrev. 2 y 3 k4 muy pequea k1, k2 y k5 > k3 [mol de grupo funcional]

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    Polimerizacin autocatalizada

    Sin catalizador cido

    El monmero acta como catalizador

    Se combina k3y K en k experimental

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    Relacin estequiomtrica de

    monmeros 1:1

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    P: fraccin de conversin

    Desviacin a baja y

    alta conversin

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    Polimerizacin radicalaria

    Monmeros insaturados con un generador deradicales libres como iniciador

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    Secuencia de eventos:

    iniciacin Considera dos etapas:

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    Propagacin

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    Trmino:

    Combinacin y/o disproporcionacin

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    Trmino:

    Dos reacciones que se pueden escribir como una

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    Velocidad

    La cantidad de radicales es mayor en lapropagacin

    Adems, estara en estado estacionario:

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    Ri= 2Rd= 2kd[I]

    Rp= kp[M](2kd[I])1/2= kp[M][I]

    1/2(kd/kt)1/2= kexp[M][I]

    1/2

    (2kt)1/2

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    Iniciadores Redox

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    Iniciacin fotoqumica

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    Irradiacin de cetonas aromticas

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    Transferencia de electrn fotoinducido

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    Velocidad de lafotopolimerizacin

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    Ecuacin de Arrhenius

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    Polimerizacin por

    emulsin

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    Usos

    Caucho sinttico

    Acetato de vinilo

    Cloropreno

    Copolimerizacin de varios acrilatos

    Copolimerizacin de butadieno/estireno/acrilonitrilo

    Metacrilatos

    Cloruro de vinilo Acrilamida

    Etilenos fluorados

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    Ventajas y usos

    Al ser una emulsin (coloide) se hace fcil controlarel proceso

    Problemas trmicos y de viscosidad son menores

    que la polimerizacin en masa Producto de la polimerizacin: ltex, puede ser

    usado directamente sin purificacin(probablemente adicionar pigmentos)

    Incluyen pinturas, revestimientos, y abrillantadoresde suelos.

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    Para otras polimerizaciones existe una relacininversa entre velocidad y masa molecular, es decir,grandes incrementos en la masa molecular del

    polmero se pueden obtener disminuyendo lavelocidad de la reaccin con una menor [I], omenor T

    Por tener un mecanismo de reaccin diferente, pol.

    Emul. Se pueden obtener polmeros de mayor masamolecular a mayores velocidades de reaccin

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    Componentes

    Monmero

    Medio dispersante (lquido, agua)

    Emulsificador o surfactante o detergente

    Iniciador soluble en agua

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    Surfactante

    Concentracin micelar crtica (CMC) 1-100mM

    Cluster coloidal o micela 2-10 nm con 5-150molculas de surfactante

    Iniciador en el agua

    Monmero en la micela

    La micela es el lugar de encuentro

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    A diferente conc. Desurfactante

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    A diferente conc. De iniciador

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    Polimerizacin inicaAninica y catinicaC C+

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    Polimerizacin aninica-catalizadores Metal alcalino

    Amiduro de metal alcalino

    Alcxido

    Cianuro

    Co-fatalizador: solventes orgnicos como heptano

    Ejemplo: poliestireno

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    Polimerizacin catinica-catalizadores cidos de Lewis

    Catalizadores de Friedel-Crafts: BF3, AlCl3, SnCl4

    cidos fuertes: cido sulfrico

    Co-catalizador: agua e isobuteno

    Ejemplo: poliisobuteno

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    La ecuacin cintica puede cambiarsi el mecanismo cambia

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    Reacciones

    enzimticas

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    Ecuacin de MichaelisMenten:La velocidad de formacin de P [A] a bajas

    conc. (primer orden)Es independiente de [A] a altas conc. (ordencero).

    [A] >>>[E]0

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    Reaccin enzimtica coninhibicin competitiva

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    Inhibicin No competitiva

    Enzima y complejo son inhibidos

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    Inhibicin slo del complejo

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    Cintica de

    degradacinCatlisis cido-base

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    A un pH determinado:

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