Polimerización en suspensión

Polimerización en suspensión

1. Ventajas

   • El polímero formado es prácticamente libre de contaminantes
     • La fase continua absorbe el calor producido por la polimerización.
       • El polímero es formado directamente en partículas.
         • La separación de la fase continua es sencilla debido a su baja afinidad
           • Se puede utilizar agua como fase continua

2. Desventajas

   • Contaminación del polímero con agentes estabilizadores y agua
     • Requiere agitación continua

3. Descripción del proceso

   • Polimerización en suspensión también conocida como polimerización en perlas, en la cual monómero y el iniciador se dispersan en el medio de reacción que en general es agua en el cual no son solubles.
     • El iniciador debe ser soluble en fase orgánica (tipo azo- o peróxidos). El proceso se caracteriza por un buen control térmico y la facilidad para extraer las partículas discretas del polímero. El Tamaño de partícula es difícil de controlar.
       • La coalescencia de las gotas se evita usando pequeñas cantidades de polímeros hidrosolubles (agente de estabilización o suspensión que no forman micelas como alcohol polivinilico, gelatina, metilcelulosa).
         • La polimerización tiene lugar dentro de las partículas en SUSPENSIÓN, las cuales tienen tamaño medio entre 10 a 1000 nm, y donde se encuentran el monómero y el iniciador.
           • Las gotas de monómero se convierten en partículas esféricas sólidas de polímero (termoplásticos), con diámetros de partícula entre 20 y 1000 µm (“bead polymerization”) que son poco solubles en el medio de dispersión.
             • La agitación del sistema es un factor muy importante en esta técnica, pues según la velocidad de agitación empleada, varía el tamaño de las partículas. En esta reacción se requiere mantener el líquido en suspensión
               • La morfología de las partículas queda determinada principalmente por la solubilidad del monómero y del polímero dentro de las gotas.
                 • Así, se pueden producir tanto partículas rígidas no porosas, cuando el polímero es soluble en el monómero y la fase dispersa incluye sólo a los monómeros (y a agentes de entrecruzamiento), resultando “beads” transparentes; y partículas porosas, cuando el polímero no es soluble en el monómero y/o se incluye en la fase dispersa un agente porógeno adecuado (solvente inerte), que causa la separación de fases durante la polimerización (y permite controlar la distribución de tamaños de poros). Por su similitud con la polimerización en masa, se la considera como una polimerización en masa dentro de cada gota (las que actúan como minireactores suspendidos en agua). Además del monómero, el iniciador y el solvente, también se adicionan AGENTES TENSIOACTIVOS, sustancias químicas que auxilian en la suspensión del polímero formado, evitando la adhesión entre las partículas y, como consecuencia, la precipitación del polímero sin la formación de las perlas.
                   • Durante la polimerización las partículas de monómero se convierten en partículas esféricas sólidas de polímero con diámetros de partícula entre 20 y 1000 μm (bead polymerization) El tamaño de las gotas queda determinado por la velocidad de agitación, por la naturaleza y concentración del agente de dispersión. Se considera una polimerización en masa dentro de cada gota. La fase acuosa actúa como un agente de transferencia de calor muy eficiente y la viscosidad del sistema de reacción cambia poco con el avance de la reacción
                     • La precipitación del polímero también puede ser evitada por la adición al medio de reacción de un polímero HIDROSOLUBLE, de elevado peso molecular, que aumente la viscosidad del medio. No obstante, la incorporación de estos aditivos al sistema dificulta la purificación del polímero resultante. Después de la polimerización, el producto polimerizado es obtenido como producto fino granular fácilmente filtrable. Al terminar la reacción, el mismo debe ser separado, purificado por lavados y secado. Este proceso se utiliza comúnmente para producir muchos de los polímeros del tipo vinílico como el policloruro de vinilo, poliestireno, polimetacrilato de metilo.

4. Materiales que se usan

   • Este proceso se utiliza en la producción de muchas resinas comerciales, incluido el cloruro de polivinilo (PVC), un plástico ampliamente utilizado, resinas de estireno que incluyen poliestireno, poliestireno expandido y poliestireno de alto impacto, así como poli (estireno-acrilonitrilo) y poli(metacrilato de metilo)

5. Ortiz Rangel Itandehui

6. Bibliografia

   • http://www.fcn.unp.edu.ar/sitio/fisicoquimica/wp-content/uploads/2017/07/sistemas-de-polimerizaci%C3%B3n-1.pdf

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