Polimerización

Los polímeros son compuestos orgánicos cuyas moléculas están formadas por muchas unidades iguales que se repiten en secuencia, y se forman por reacción de polimerización a partir de sustancias más simples (llamadas monómeros). Los productos poliméricos han adquirido una enorme importancia industrial a lo largo de los años, de hecho tienen una importancia primordial en la preparación de materias plásticas, cauchos, fibras sintéticas y revestimientos de protección y adhesivos.

Hay varios mecanismos de polimerización que dependen de múltiples variables y ciertas condiciones útiles para la ejecución.

Existen diferentes tipos de polimerización, cuya clasificación puede basarse en los mecanismos de reacción o en las fases involucradas (polimerización en masa, en solución, en suspensión, en emulsión).

En 1929, Wallace Hume Carothers hizo una primera distinción en polímeros de adición y polímeros de condensación, dependiendo de si la reacción de polimerización produce sólo el polímero o también un compuesto de bajo peso molecular (por ejemplo, agua), llamado “condensado”.

Más tarde, en 1953, Paul Flory distinguió los polímeros según el mecanismo de reacción. El proceso de ensamblaje de los polímeros se realiza a través de dos posibles mecanismos químicos:

  • polimerización en cadena (en inglés chain polymerization)
  • polimerización por etapas (en inglés step polymerization).

Los polímeros obtenidos por polimerización en cadena son generalmente polímeros de adición, mientras que los obtenidos por polimerización en etapas son generalmente polímeros de condensación. Sin embargo, hay excepciones: el poliuretano, por ejemplo, es un polímero de adición, pero su producción se realiza mediante polimerización en etapas. Por lo tanto, las clases de polímeros según la clasificación de Carothers y según la clasificación de Flory, no coinciden.

Polimerización por adición: con este proceso se obtienen polímeros por la suma posterior de un monómero al otro, de acuerdo con un modo repetitivo. En esta reacción no se eliminan moléculas simples, solo se produce un reordenamiento de los átomos.

La polimerización por adición puede involucrar dos o más monómeros diferentes, obteniendo así los copolímeros.

Polimerización por condensación: dos o más monómeros reaccionan para construir un nuevo enlace y en la reacción se eliminan las moléculas simples (como H2O, NH3, HCl); por lo tanto, la composición del polímero es diferente de la de los productos de partida (a diferencia del caso de la polimerización por adición).

Polimerización en cadena: la reacción es cebada por una especie química activa (radical, carbocatión o carbanión), llamada iniciador. El iniciador agrega recursivamente una molécula de monómero a sí mismo, moviendo el centro de reactividad al extremo de la cadena a medida que ésta crece.

El proceso de producción de la cadena de polímero se divide en tres fases: activación, propagación y terminación.

Un ejemplo de polímero obtenido por polimerización en cadena es el polietileno.

Polimerización por etapas: se realiza entre especies químicas que tienen dos o más extremos reactivos (grupos funcionales) que, por lo tanto, son capaces de unirse entre sí. Se forman cadenas largas por unión de cadenas más cortas.

Un ejemplo de polímero producido por polimerización en etapas es el nylon.

AMARC produce hornos útiles para la polimerización de polvos, barnices, resinas y recubrimientos, y esta reacción se logra mediante la circulación de aire caliente dentro del horno.

Los hornos fabricados por AMARC se pueden personalizar en términos de dimensiones, temperaturas de uso, ciclos térmicos, circulación forzada (la masa de aire caliente se canaliza hacia la cámara útil del horno y se transporta mediante deflectores ajustables, para permitir un flujo óptimo) y posibilidad de polimerización en ciclo continuo.

Un panel eléctrico con instrumentación relativa permite, en primer lugar, configurar y, posteriormente, mantener y verificar, que dentro de la cámara se produzca lo que se ha predefinido. El sistema informático también permite que el horno se interconecte con los sistemas de fábrica, con control en tiempo real del proceso de polimerización y señales de alerta en caso de mal funcionamiento.