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Polímeros (página 2)




Enviado por claudio17240



Partes: 1, 2

OBJETIVOS DE LA APLICACIÓN DE LOS
MÉTODOS EOR.

  • Mejorar la Razón de
    Movilidad.

La razón de movilidad, M,
generalmente se define como la movilidad de la fase
desplazante,
λD, dividida
entre la movilidad del fluido desplazado, λd.
Este factor influye en la eficiencia
microscσpica de desplazamiento del petróleo dentro de los poros. En efecto, si
M > 1, el fluido desplazante, por ejemplo
agua en una
inyección de agua, se mueve más fácil que el
fluido desplazado y, como consecuencia, producirá un
desplazamiento ineficiente, fenómeno conocido como
canalización viscosa. Para que ocurra un desplazamiento
óptimo, debe darse M < 1, relación
definida generalmente como razón de movilidad favorable.
Si M > 1, significa que se debe inyectar
más fluido para alcanzar una determinada saturación
de petróleo
residual en los poros y será ineficiente también
desde un punto de vista macroscópico.

La definición de M se vuelve
complicada y arbitraria en el caso de los métodos de
EOR, aunque los conceptos básicos se mantienen
válidos.

La razón de movilidad se puede mejorar bajando la
viscosidad del
petróleo, aumentando la viscosidad de la fase desplazante,
aumentando la permeabilidad efectiva al petróleo y
disminuyendo la permeabilidad efectiva de la fase desplazante.
Por esta razón, es más conveniente hablar en
términos de movilidades. Los diferentes métodos de
EOR ayudan a lograr uno o más de estos efectos.

  • Aumentar el Número
    Capilar.

El número capilar, Nc, se define como
μυ/σ, el cual es similar a
kΔp/σL, donde:

μ = viscosidad del fluido desplazado

υ = Velocidad de
los fluidos en los poros.

σ = tensiσn interfacial entre
el fluido desplazado y el fluido desplazante

k = permeabilidad efectiva del fluido
desplazado.

Δp/L = gradiente de
presiσn.

En 1969, Taber, señala todas las implicaciones
del número capilar sobre la distribución del petróleo residual.
Después, otros autores han presentado correlaciones entre
estas dos variables, tal
como la reportada por Hagoort que se muestra en la
siguiente figura:

Se observa que a medida que aumenta el número
capilar, disminuye la saturación de petróleo
residual; esto se logra reduciendo la viscosidad del
petróleo o aumentando el gradiente de presión,
y, más aún, disminuyendo la tensión
interfacial. En los primeros trabajos, Reed mostró que la
saturación de petróleo residual se disminuye
significativamente sólo cuando se alcanzan tensiones
interfaciales muy bajas, en orden de 10-2
dinas/cm.

Taber también notó que un valor
crítico de Δp/σL tiene que ser
excedido para causar una reducciσn de la
saturación de petróleo residual, concluyendo que la
tensión interfacial debe reducirse por un factor alrededor
de 1.000 para asegurar una ganancia significativa en la recuperación de petróleo.

Esto es factible en condiciones de laboratorio,
pero es extremadamente difícil en condiciones de campo.
Nótese también que si la tensión interfacial
es cero, el número capilar se vuelve infinito, y la
interfase entre el fluido desplazante y el fluido desplazado
desaparece. En otras palabras, el
petróleo se desplaza misciblemente y en estas
condiciones la eficiencia de desplazamiento será 100% en
aquellos poros donde el fluido desplazante contacte el
petróleo.

Se ha observado que la recuperación de
petróleo está dominada por la razón de
movilidad y el número capilar, así mismo, que un
cambio en la
tensión interfacial podría afectar la
presión capilar y, por lo tanto, las permeabilidades
efectivas y, finalmente, a M y Nc. En realidad, la
situación es mucho más compleja debido a las
emulsiones, las interacciones roca-fluido y otros factores
difíciles de cuantificar (flujo de finos, efecto de
temperatura,
compactación y otros) que están involucrados en la
mayoría de los procesos de
EOR. También, la humectabilidad juega un papel muy
importante.

CLASIFICACIÓN DE LOS MÉTODOS
EOR.

Existen diferentes métodos de recobro no
convencionales, que permiten mejorar los recobros por
inyección de agua. Algunos aplican calor y otros
no. Una posible clasificación de estos métodos de
alta tecnología la presentan Farouq Ali y la
dividen en dos grandes grupos:
térmicos y no térmicos. Los primeros se usan con
preferencia para los crudos pesados y los métodos no
térmicos se utilizan para crudos livianos, aunque pueden
ser aplicables a crudos pesados, pero han tenido poco éxito
en las aplicaciones de campo.

MÉTODOS NO CONVENCIONALES NO
TÉRMICOS

Los métodos no térmicos abarcan los
procesos térmicos y los miscibles. Los primeros incluyen
los polímeros, surfactantes, cáusticos, las
invasiones micelar/polímero y combinaciones. Los
métodos miscibles incluyen los empujes miscibles de alta
presión, usando un gas de
hidrocarburo, nitrógeno o dióxido de carbono,
así como el desplazamiento de hidrocarburos
líquidos.

  1. INVASIONES QUÍMICAS

La mayoría de los procesos químicos
involucran la inyección de materiales que
usualmente no están presentes en los yacimientos. Entre
ellos se encuentran polímeros, surfactantes, emulsiones y
combinaciones de ellos.

  • Invasión con
    polímeros

La invasión con polímeros es una
modificación de la inyección de agua y consiste en
añadir al agua de inyección un tapón de
polímeros de un alto peso molecular antes de que esta sea
inyectada en el yacimiento.

  • Invasión con surfactante

Los surfactantes son compuestos
orgánicos provenientes de petróleo crudo y
otros aditivos, que mezclados a bajas concentraciones en agua
disminuye la tensión interfacial.

El principal objetivo de
este proceso es de
recuperar el petróleo residual, 20 a 40% del volumen poroso,
que permanece después de la recuperación primaria o
de una inyección de agua. Se trata de que ocurra como un
desplazamiento miscible, sin las desventajas
características de la movilidad desfavorable y la
segregación por gravedad.

  • Invasiones alcalinas o procesos de inversión de
    humectabilidad

La inyección de soluciones
alcalinas (o cáusticas) emplean un proceso de
emulsificación in situ. Este método EOR
requiere adicionar al agua de inyección ciertas sustancias
químicas como hidróxido de sodio, silicato de
sodio, soda cáustica o carbonato de sodio las cuales
reaccionan con los ácidos
orgánicos que contiene el petróleo del yacimiento.
A medida que el agua
alcalina y el petróleo reacciona, se van produciendo
sustancias jabonosas (surfactantes) en la interfase
petróleo-agua, las cuales permite que el petróleo
sea producido.

  • Invasiones micelares

La invasión micelar o microemulsión es un
proceso muy complejo, pero es un método terciario de
recuperación de petróleo muy promisorio para
petróleos livianos.

La técnica consiste en la inyección de un
tapón micelar seguido por un volumen de solución de
polímero, el cual se empuja con agua; a menudo que se
inyecta un tapón de preflujo delante del tapón
micelar para condicionar la roca.

En condiciones optimas, una solución micelar
(menos móvil que el petróleo in situ y el agua)
puede desplazar el agua y el petróleo en forma miscible.
El polímero amortiguador es una parte muy importante en el
proceso, ya que debe ser menos móvil que el tapón
para retardar la disolución de este por el empuje de
agua.

  • Inyección de espuma

Las espumas son acumulaciones de burbujas de gas
separadas unas de otras por películas gruesas de
líquidos, con la propiedad de
tener una viscosidad mayor a la del gas o liquido que la
componen. La inyección de espuma consiste en inyectar
aire, agua y un
agente químico que la estabiliza, y se realiza una
razón de movilidad menor que la inyección de gas o
liquido solos.

La inyección de espuma en el medio poroso crea un
gran número de interfases elásticas que ejercen una
fuerza tipo
pistón sobre el petróleo que es desplazado. El
proceso es altamente eficiente ya que las espumas se ubican
primero en los poros más grandes, donde tienden a obstruir
el flujo. Los poros pequeños son invadidos luego, mientras
que las secciones mas permeables se van llenando de espuma y la
eficiencia de barrido vertical se mejora.

  1. DESPLAZAMIENTOS MISCIBLES

Los métodos de desplazamiento miscibles son los
que han llamado mas la atención de los ingenieros de
petróleo en su propósito se aumentar el
recobro.

Este proceso consiste en inyectar un agente desplazante
completamente miscible con el petróleo existente. Como
resultado, la tensión interfacial entre los dos se reduce
a cero (no existe una interfase), el numero capilar se hace
infinito y el desplazamiento de petróleo se asegura en un
100% en los poros que son barridos por el agente desplazante, si
la razón de movilidad es favorable. En condiciones
ideales, el fluido desplazante y el petróleo se mezclan en
una banda ancha
que se expande y a medida que se mueve en el medio poroso, y
desplaza todo el petróleo que se encuentra delante como un
pistón.

  • Procesos de tapones miscibles

El desplazamiento de petróleo con un tapan
miscible generalmente se refiere al la inyección de
algún solvente liquido que es miscible después del
primer contacto con el petróleo en el
yacimiento.

A menudo el agua se inyecta con el gas en
pequeños tapones en forma alternada, lo cual mejora la
razón de movilidad en la interfase del tapón de
gas; el gas es menos viscoso, en efecto, actúa como un
fluido viscoso.

  • Procesos con gas enriquecido o empuje con gas
    condensante

En este caso se usa un tapón de metano
enriquecido con etano, propano y butano, empujado por un gas
pobre y agua. Estas fracciones son ampliamente transferidas al
petróleo cercano a los puntos de inyección. A
medida que el gas inyectado se mueve en la formación, los
componentes enriquecidos son extraídos del gas inyectado y
son absorbidos por el petróleo.

  • Empuje con gas vaporizante o de alta
    presión

Este es un proceso de múltiples contactos que
requiere inyección continua a alta presión de un
gas pobre como el metano o etano y, como en el caso del gas
enriquecido, se necesitan múltiples contactos entre el
petróleo del yacimiento y el gas inyectado antes de que se
forme la zona de miscibilidad. Sin embargo, al contrario del
método de gas enriquecido, donde los componentes livianos
se condensan fuera del gas inyectado y dentro del
petróleo, las fracciones intermedias son transferidas del
petróleo hacia el gas, hasta que se alcance la
miscibilidad y la presión de operación alta, por
encima de unas 2900 lpc.

  • Inyección alternada de agua y
    gas

La inyección alternada de gas junto con el agua
es una variante de los tapones miscibles. Fue propuesta como un
proceso que permite controlar la inestabilidad del frente de
desplazamiento y mejorar la eficiencia de de barrido vertical al
disminuir la razón de movilidad y, por lo tanto, aumentar
la eficiencia de barrido volumétrico.

En este proceso se inyectan tapones de agua y gas
alternadamente, los cuales se mueven secuencialmente recorriendo
la misma ruta en los yacimientos hacia los pozos productores en
una relación agua-gas determinada, de manera que el
tapón de agua no alcance el banco de fluido
miscible (gas) donde esta ocurriendo el principal
desplazamiento.

  • Inyección usando solventes

Dos fluidos que se mezclan juntos en todas las
proporciones en sola fase son miscibles. Los agentes miscibles
podrían mezclarse en todas las proporciones en el
petróleo que será desplazado, pero la
mayoría de ellos exhibe una miscibilidad parcial con el
petróleo y por eso se les denomina solventes.

El método utiliza varios procesos EOR cuyas
principales funciones en el
recobro de petróleo son la extracción,
disolución, vaporización, solubilización,
condensación o algunos otros cambios en el comportamiento
de fases que involucran el crudo.

  • Inyección de alcohol

Se han realizado operaciones de
campo en las cuales se inyecta alcohol como
solvente en el petróleo, y se ha demostrado que, a pesar
del alto costo, puede ser
aplicable comercialmente. Este proceso difiere de los procesos
miscibles, ya que el petróleo y el agua comnata se
desplaza si la concentración de alcohol en el tapón
es suficientemente alta. Si esta cae por debajo de ciertos
niveles se pierde la miscibilidad y el proceso se
convertiría en una inyección de agua, cuando se usa
agua como fluido desplazante para empujar el tapón de
alcohol.

  • Inyección de dióxido de
    carbono

El dióxido de carbono en estado liquido
el agente miscible preferido para el recobro de

Petróleo pero debido a su baja temperatura
critica generalmente se encuentra e n estado gaseoso. El
desplazamiento miscible con CO2 es similar al empuje por gas
vaporizante, pero en este caso se extraen fracciones desde el
etano hasta el C30. Como resultado, la invasión con
dióxido de carbono se aplica a un amplio rango de
yacimientos, a presiones de miscibilidad mucho mas bajas
requeridas en los procesos con gas vaporizante.

El CO2 también reduce la viscosidad del
petróleo (un efecto que es muy importante en los crudos
pesados) y causa su hinchamiento, pero el principal mecanismo en
los crudos livianos es el desplazamiento miscible.

  • Inyección de
    nitrógeno

En general cuando se inyecta nitrógeno en un
yacimiento, este forma un frente miscible por vaporización
de componentes livianos presentes en el crudo. Este gas, ahora
enriquecido en cierta magnitud, continúa su movimiento en
los pozos inyectores y así va contactando crudo fresco y
vaporizando más componentes, lo cual lo enriquece a medida
que avanza el frente. Como consecuencia, el primer frente de gas
puede alcanzar tan alto grado de enriquecimiento que se convierte
en solución o se hace miscible con el crudo de la
formación. En esta etapa, la interfase entre el crudo y el
gas desaparece, formándose una mezcla homogénea de
ambos fluidos. Con la inyección continua de
nitrógeno se logra desplazar el frente miscible a lo largo
del yacimiento, moviendo un banco de crudo hacia los pozos
productores.

  1. EMPUJE CON GAS

La inyección continua de gas se destaca como uno
de los métodos mas prometedores para recobrar el
petróleo residual que queda en las zonas barridas y no
barridas en los yacimientos después de la inyección
de agua. Debido a la disminución de la tensión
interfacial y a las mejoras de la movilidad del crudo, los
desplazamientos miscibles e inmiscibles pueden lograr altas
eficiencias de barrido.

  • Inyección cíclica de
    gas

La inyección cíclica de gas es un proceso
de recuperación mejorada que consiste en la
inyección de un volumen determinado de gas (tapón)
en pozo productor. Después de esta inyección, el
pozo se cierra durante un periodo (tiempo de
remojo) para permitir el equilibrio de
las fases en la formación y, posteriormente, se reabre la
producción. El más común de
estos procesos es la inyección cíclica de
dióxido de carbono, también conocido como "huff and
puff" y, a pesar de que fue propuesto inicialmente inicialmente
como una alternativa a la inyección cíclica de
vapor en la recuperación de crudos pesados, se han
desarrollado varias pruebas de
campo en yacimientos de crudos livianos y medianos.

  • Inyección de agua
    carbonatada

Esta técnica de recobro, consiste en agregar
dióxido de carbono al agua de inyección, con el
objeto de lograr una razon de movilidad favorable entre la fase
desplazante y la fase desplazada por efecto de la
reducción de la viscosidad del petróleo al
mezclarse con el dióxido de carbono del agua. La zona de
agua carbonatada se desplaza posteriormente mediante la
inyección de agua.

MÉTODOS NO CONVENCIONALES
TÉRMICOS

El objetivo básico en la aplicación de
tales métodos es la reducción de la viscosidad del
petróleo con la finalidad de mejorar su movilidad, por lo
cual son especialmente utilizados para petróleos viscosos
(5-15º API), aunque también se usan en
petróleos de hasta 45º API. Otros beneficios con los
métodos térmicos son: la reducción de
saturación de petróleo residual a consecuencia de
la expansión térmica, el aumento de la eficiencia
areal por efecto de la mejora en la razón de movilidad,
destilación con vapor, craqueo
térmico entre otros.

En general se clasifican en dos tipos: los que implican
la inyección de fluidos en la formación, como la
inyección de agua caliente y la inyección de vapor,
en dos modalidades, cíclica y continua,; y los que
utilizan la generación de calor en el propio
yacimiento.

  • Inyección de agua caliente

La inyección de agua caliente es posiblemente el
método térmico mas simple y seguro y
dependiendo de las características del yacimiento, puede
ser económico y ventajoso. Es un proceso de desplazamiento
en el cual el petróleo se desplaza inmisciblemente, tanto
por agua caliente como por agua fría.

  • Inyección continua de vapor

En principio, como la inyección de agua, este es
un método de empuje en arreglos, con pozos de
inyección y producción. En este caso, el
comportamiento depende básicamente del tamaño del
arreglo, ya que las pérdidas de calor hacia las rocas adyacentes
pueden consumir gran proporción del calor
inyectado.

  • Inyección alternada de
    vapor

Este método consiste en inyectar, en un
determinado pozo, un volumen preestablecido de vapor por un
periodo que va de una a tres semanas. Después de la
inyección, se cierra el pozo y se deja en remojo por unos
pocos días, con el propósito de permitir que el
vapor caliente la formación productora y se disperse
uniformemente alrededor del pozo. Luego se abre nuevamente el
pozo a producción hasta que el proceso deje de ser
económicamente rentable.

Este método EOR se aplica en yacimientos de
crudos pesados para mantener el recobro durante la fase de
producción primaria.

  • Drenaje por gravedad asistido con vapor
    (SAGD)

Este método consiste en un par de pozos
horizontales donde el pozo inyector esta cercano y verticalmente
sobre el pozo productor. El vapor inyectado se segrega
gravitacionalmente y forma una cámara de vapor. El crudo
calentado drena hacia abajo del pozo productor.

  • Combustión in situ

La combustión in situ o "invasión con
fuego", es un método único debido a que una
porción del petróleo en el yacimiento se quema para
generar el calor, obteniéndose una alta eficiencia
térmica. Generalmente se inicia bajando un calentador o
quemador que se coloca en el pozo inyector, luego se inyecta aire
hacia el fondo del pozo y se pone a funcionar el calentador hasta
que se logre el encendido.

Existen tres tipos de combustión en el
yacimiento, estas son:

Combustión convencional o "hacia
delante"

Este proceso también se denomina
combustión seca debido a que no existe una
inyección de agua junto con el aire. La combustión
es hacia adelante, pues la ignición ocurre cerca del pozo
inyector y el frente de combustión se mueve desde el pozo
inyector hacia el pozo el pozo productor.

Combustión en reverso

En este caso, como en el anterior, existe un pozo
inyector de aire y un pozo productor. Pero esta vez la
formación se enciende en los productores, no en los
inyectores como ocurre en la combustión hacia
delante.

Combustión húmeda

La combustión húmeda, también
conocida como proceso COFCAW (combinación de
combustión convencional mas inyección de
agua).

Cuando el agua se inyecta en el pozo inyector en una
operación de combustión convencional, ya sea
alternada o simultáneamente con aire, se logra la
recuperación del calor, ya que toda o parte del agua se
vaporiza y pasa a través del frente de combustión,
con lo cual transfiere calor delante del frente.

Nuestro país por presentar una de las
más grandes reservas del mundo de crudos pesados es
importante adquirir conocimientos, así como también
estar al tanto de las últimas tecnologías con
respecto a los métodos terciarios mejor conocidos como los
métodos EOR.

Estos crudos muy viscosos que poseemos, generalmente no
pueden fluir a tasas económicas mediante empujes de
energía natural, de tal manera que la producción
primaria seria insignificante; tampoco la inyección de
agua seria factible, por lo que el uso de energía
térmica podría ser la única forma para
recuperar una cantidad significativa de petróleo ya que
estos métodos tienden a disminuir la viscosidad y aumentan
la movilidad del crudo, de esta forma disminuyen la
saturación residual de petróleo. Por esto, un
método considerado como terciario en una secuencia
cronológica de agotamiento, podría ser utilizado
como el primer y quizás el único proceso para
aplicar.

POLÍMEROS

Los polímeros son sustancias de alto peso
molecular (10000 g/mg o mayor), formado por macromoléculas
(generalmente orgánicos) que están constituidos por
pequeñas moléculas (monómeros) unida
mediante enlaces covalentes de forma repetitiva.

Estas pequeñas moléculas pueden estar
enlazados de forma lineal, ramificada, tipo injerto, en bloque y
al azar.

Figura 2.10 Molécula de Polímero
tipo injerto

Las reacciones por las cuales se unen los
monómeros entre si se llaman reacciones de
polimerización, definida como un proceso químico
por el cual mediante calor, luz o un
catalizador se unen varias moléculas de un compuesto
generalmente de carácter no saturado llamado
monómero para formar una cadena de múltiples
eslabones, moléculas de elevado peso molecular y de
propiedades distintas llamadas polímeros.

Cuando se unen entre si más de un tipo de
moléculas (monómeros), la macromolécula
resultante se denomina copolímero. Un homopolímero
es aquel que contiene una sola unidad estructural.

Estas combinaciones de monómeros se realizan para
modificar las propiedades de los polímeros y lograr nuevas
aplicaciones.

Figura 4.8. Molécula de
Polímero

CLASIFICACIÓN DE
POLÍMEROS

  1. Son aquellos que provienen directamente del reino
    vegetal o animal. Por ejemplo: celulosa,
    almidón, proteínas, caucho
    natural, ácidos nucleicos, etc.

  2. Polímeros Naturales

    Son el resultado de modificaciones mediante procesos
    químicos, de ciertos polímeros naturales.
    Ejemplo: nitrocelulosa, etonita, etc.

  3. Polímeros Artificiales
  4. Polímeros Sintéticos

Son los que se obtienen por procesos de
polimerización controlados por el hombre a
partir de materia prima
de bajo peso molecular. Ejemplo: nylon, polietileno, cloruro de
polivinilo, polimetano, etc.

Muchos elementos, como el sílice, forman
polímeros llamados polímeros inorgánicos que
según su estructura o
propiedades se pueden dividir de la siguiente forma:

  • Plásticos: Normalmente se incluye
    dentro del termino genérico de "plástico" los termoplásticos, que
    son polímeros que no presentan entrecruzamientos
    lineales o ramificados, y los termoestables que son
    polímeros que no presentan un alto grado de
    entrecruzamiento
  • Elastómero: Son los polímeros
    con un bajo grado de entrecruzamiento.
  • Fibras, recubrimiento, adhesivos.

POLÍMERO EN
SOLUCIÓN

Las soluciones de polímeros son, obviamente,
mezclas
liquidas de largas cadenas de polímeros y de
pequeña moléculas de disolvente. Ellas juegan un
papel importante en el campo del estudio y la aplicación
de polímeros desde dos puntos de vistas.

  1. Se utiliza para caracterizar la estructura de
    múltiples polímeros mediante técnicas
    como viscosimetría, dispersión de luz, entre
    otras.
  2. Son utilizados para controlar las propiedades
    reologicas y la estabilidad de múltiples sistemas
    comerciales. Ejemplo: pinturas, productos
    farmaceuticos, producción de petróleo, entre
    otros.

Se tiene, que un polímero es soluble en agua
cuando posee un numero suficiente de grupos hidrófilos
alo largo de la cadena principal o de las cadenas laterales.
Estos grupos comprenden principalmente aminas, amidas, grupo
carboxilos y grupos sulfunicos.

Las propiedades de los polímeros en
solución están determinadas por las
características estructurales de la cadena
macromolecular solvatada. La estructura depende de la naturaleza
de la unidad repetitiva y, en el caso de copolimeros, de la
composición y la distribución de los
monómeros en la cadena.

El conocimiento
de la estructura de los polímeros es importante para el
entendimiento, ya que dependiendo de esta pueden ser solubles
en agua, dispersables en agua y solubles o dispersables en
disolventes orgánicos.

El comportamiento de los polímeros en
solución depende en particular del tipo de grupo de
funcionales que forman el polímero, de la manera y la
proporción en que dichos grupos funcionales están
distribuidos y del peso molecular.

Las soluciones de polímeros son, en general,
viscosas. La adición de polímeros a un solvente
aumenta considerablemente la viscosidad, aún en
soluciones muy diluidas. Por tal razón es que la
viscosidad es una de las propiedades más importantes de
las soluciones poliméricas.

La viscosidad depende de la estructura química del
polímero, de las interacciones con el disolvente y del
peso molecular. Normalmente, una molécula de alto peso
molecular en un buen disolvente adquiere un gran volumen
hidrodinámico y la viscosidad de la solución
aumenta, siendo el volumen hidrodinámico definido como
el volumen que ocupa un ovillo (forma que adopta una
molécula polimérica cuando se encuentra en
solución) de polímero cuando está en
solución. El mismo puede variar dependiendo como el
polímero interactúa con el solvente y el peso
molecular del polímero.

Propiedades del polímero en
solución

La principal propiedad es de la modificación de
la reología (viscosidad) de un líquido debido a
su alto peso molecular. Además de los enredos entre
cadenas y las interacciones polímero-disolvente. El
comportamiento en solución se puede predecir
considerando la estructura química y el volumen
hidrodinámico.

Por lo general, las soluciones acuosas de los
polímeros solubles en agua muestran comportamientos
pseudoplásticos. Esto significa que la viscosidad
disminuye al aumentar la velocidad de cizallamiento.

La viscosidad de las soluciones poliméricas
depende de la conformación de los polímeros en
solución. Generalmente, la viscosidad se incrementa al
aumentar la concentración del polímero en
solución.

Relaciones estructura-propiedad.

La estructura de los polímeros determina en que
aplicaciones se pueden utilizar. Por ejemplo, si se requiere un
polímero viscosificante, este debe generar un gran
volumen hidrodinámico en solución, ya sea por su
peso molecular, por repulsiones electrostáticas o por
experimentos
estéricos. En el caso de requerir un dispersante, su
estructura debe ser de peso molecular moderado y con carga
repartida apropiadamente para rodear las partículas de
arcilla.

En general, al aumentar el peso molecular y/o la
concentración del polímero se incrementa lo
viscosidad de la solucion. Sin embargo, cuando se trata de
pesos moleculares muy elevados, los polímeros son muy
propensos a la degradación por cizallamiento.

Otro aspecto que debe ser considerado son las
interacciones que existen en disolución, ya sea
iónica, estéricas o hidrófobas. Casi
siempre, de estas interacciones depende la extensión de
la cadena de polímeros y, por lo tanto las propiedades
que se le confiera a la disolución.

FACTORES QUE
AFECTAN EL COMPORTAMIENTO DE LAS SOLUCIONES POLIMÉRICAS
EN MEDIO ACUOSO.

  • Influencia de las sales: con el aumento de la
    concentración salina, muchos polímeros solubles
    en agua muestran una fuerte disminución en la
    viscosidad. El efecto de iones divalentes es aun más
    pronunciado que el de iones monovalentes; la presencia de
    cationes divalentes en pequeñas cantidades puede
    ocasionar, incluso, el fenómeno de floculación
    del polímero. Este efecto salino es de importancia en
    polímero con grupos ionizables.
  • Influencia de la temperatura: en
    relación con este aspecto, hay dos factores que deben
    ser considerados:
  1. La temperatura a la que se somete el
    polímero.
  2. El periodo de tiempo que se mantenga esta
    condición.

En general, la soluciones poliméricas pierden
viscosidad con el incremento de la temperatura; por otro lado,
cuando las soluciones de polímeros pasan por periodos de
tiempos prolongados a elevadas temperaturas, ocurre
degradación de las cadenas poliméricas, lo cual
también afecta la viscosidad de la
solución.

TIPOS
DE POLÍMEROS MÁS COMUNES.

El consumo de
polímeros o plásticos
ha aumentado en los últimos años. Estos
petroquímicos han sustituido parcial y a veces totalmente
a muchos materiales naturales como la madera, el
algodón, el papel, la lana, la piel, el
acero y el
cemento. Los
factores que han favorecido el mercado de los
plásticos son los precios
competitivos y a veces inferiores a los de los productos
naturales, y el hecho de que el petróleo ofrece una mayor
disponibilidad de materiales sintéticos que otras fuentes
naturales. La crisis
petrolera de 1974 también influyó en el aumento del
consumo de los plásticos, sobre todo en la industria
automotriz. Los plásticos permitían disminuir el
peso de los vehículos, lo cual repercutía en un
ahorro en el
consumo de combustible por kilómetro recorrido. Entre los
polímeros usados para reducir el peso de los
automóviles se encuentran los poliésteres,
polipropileno, cloruro de polivinilo, poliuretanos, polietileno,
nylon y ABS (acrilonitrilo-butadienoestireno). Sin embargo, el
mercado más grande de los plásticos es el de los
empaques y embalajes.

Veamos en qué forma los polímeros derivados del
petróleo constituyen una parte muy importante de
nuestra vida. Los encontramos en nuestros alimentos,
medicinas, vestidos, calzado, casas, edificios, escuelas,
oficinas, campos, fábricas y en todos los vehículos
usados como medios de
transporte.

  • POLÍMEROS
    TERMOPLÁSTICOS.

Los termoplásticos son polímeros de
cadenas largas que cuando se calientan se reblandecen y pueden
moldearse a presión. Representan el 78-80% de consumo
total.

Los principales son:

  • Polietileno

Éste es el termoplástico más usado
en nuestra sociedad. Los
productos hechos de polietileno van desde materiales de construcción y aislantes eléctricos
hasta material de empaque. Es
barato y puede moldearse a casi cualquier forma, extruírse
para hacer fibras o soplarse para formar películas
delgadas.

  • Polipropileno

El polipropileno se produce desde hace más de
veinte años, pero su aplicación data de los
últimos diez, debido a la falta de producción
directa pues siempre fue un subproducto de las refinerías
o de la desintegración del etano o etileno.

Como el polipropileno tiene un grupo metilo (CH3)
más que el etileno en su molécula, cuando se
polimeriza, las cadenas formadas dependiendo de la
posición del grupo metilo pueden tomar cualquiera de las
tres estructuras
siguientes:

1. Isotáctico, cuando los grupos metilo
unidos a la cadena están en un mismo lado del
plano.

2. Sindiotáctico, cuando los metilos
están distribuidos en forma alternada en la
cadena.

3. Atáctico, cuando los metilos se
distribuyen al azar. Posee una alta cristalinidad, por lo que
sus cadenas quedan bien empacadas y producen resinas de alta
calidad.

  • Cloruro de polivinilo (PVC)

Este polímero se obtiene polimerizando el cloruro
de vinilo. Existen dos tipos de cloruro de polivinilo, el
flexible y el rígido. Ambos tienen alta resistencia a la
abrasión y a los productos químicos. Pueden
estirarse hasta 4 veces y se suele copolimerizar con otros
monómeros para modificar y mejorar la calidad de la
resina. Las resinas de PVC casi nunca se usan solas, sino que se
mezclan con diferentes aditivos.

El PVC flexible se destina para hacer manteles, cortinas
para baño, muebles, alambres y cables eléctricos;
El PVC rígido se usa en la fabricación de
tuberías para riego, juntas, techado y
botellas.

  • Poliestireno (PS)

El poliestireno (ps) es el tercer termoplástico
de mayor uso debido a sus propiedades y a la facilidad de su
fabricación. Posee baja densidad,
estabilidad térmica y bajo costo. El hecho de ser
rígido y quebradizo lo desfavorecen. Estas desventajas
pueden remediarse copolimerizándolo con el acrilonitrilo
(más resistencia a la tensión).

Es una resina clara y transparente con un amplio rango
de puntos de fusión.
Fluye fácilmente, lo que favorece su uso en el moldeo por
inyección; Posee buenas propiedades eléctricas,
absorbe poco agua (buen aislante eléctrico), resiste
moderadamente a los químicos, pero es atacado por los
hidrocarburos aromáticos y los clorados. Se comercializa
en tres diferentes formas y calidades:

De uso común, encuentra sus principales
aplicaciones en los mercados de
inyección y moldeo.

Poliestireno de impacto (alto, medio y bajo) que
sustituye al de uso general cuando se desea mayor resistencia.
Utilizada para fabricar electrodomésticos, juguetes y
muebles.

Expandible se emplea en la fabricación de espuma
de poliestireno que se utiliza en la producción de
accesorios para la industria de empaques y
aislamientos.

Los usos más comunes son

Poliestireno de medio impacto: Vasos, cubiertos y
platos descartables, empaques, juguetes.

Poliestireno de alto impacto: Electrodomésticos
(radios, TV, licuadoras, teléfonos lavadoras), tacos
para zapatos, juguetes.

Poliestireno cristal: piezas para cassettes, envases
desechables, juguetes, electrodomésticos, difusores de
luz, plafones.

Poliestireno Expandible: envases térmicos,
construcción (aislamientos, tableros de
cancelería, plafones, casetones, etc.).

  • Estireno-acrilonitrilo (SAN)

Este copolímero tiene mejor resistencia
química y térmica, así como mayor rigidez
que el poliestireno. Sin embargo no es transparente por lo que se
usa en artículos que no requieren claridad óptica.
Algunas de sus aplicaciones son la fabricación de
artículos para el hogar.

  • Copolímero acrilonitrilo-butadieno-estireno
    (ABS)

Estos polímeros son plásticos duros con
alta resistencia mecánica, de los pocos
termoplásticos que combinan la resistencia con la dureza.
Se pueden usan en aleaciones con
otros plásticos. Así por ejemplo, el ABS con el PVC
nos da un plástico de alta resistencia a la flama que le
permite encontrar amplio uso en la construcción de
televisores. Sus cualidades son una baja temperatura de
ablandamiento, baja resistencia ambiental y baja resistencia a
los agentes químicos.

  • RESINAS TERMOFIJAS

Estos materiales se caracterizan por tener cadenas
poliméricas entrecruzadas, formando una resina con una
estructura tridimensional que no se funde. Polimerizan
irreversiblemente bajo calor o presión formando una masa
rígida y dura. Las uniones cruzadas se pueden obtener
mediante agentes que las provoquen, como en el caso de la
producción de las resinas epóxicas.

Los polímeros termofijos pueden reforzarse para
aumentar su calidad, dureza y resistencia a la corrosión. El material de refuerzo
más usado es la fibra de vidrio (la
proporción varían entre 20-30%). El 90% de las
resinas reforzadas son de poliéster.

Cuando se hace reaccionar un glicol y un isocianato con
más de dos grupos funcionales, se forma un polímero
termofijo.

Los principales Resinas Termofijas son:

  • Poliuretanos

Los poliuretanos pueden ser de dos tipos, flexibles o
rígidos, dependiendo del poliol usado. Los flexibles se
obtienen cuando el di-isocianato se hace reaccionar con diglicol,
triglicol, poliglicol, o una mezcla de éstos; Los
poliuretanos rígidos se consiguen utilizando trioles
obtenidos a partir del glicerol y el óxido de propileno.
El uso más importante del poliuretano flexible es el
relleno de colchones.

En el pasado, los paragolpes de los autos se
hacían de metal; actualmente se sustituyeron por uretano
elastomérico moldeado, el mismo material usado para los
volantes, defensas y tableros de instrumentos, puesto que resiste
la oxidación, los aceites y la abrasión. Otros
usos: bajo alfombras, recubrimientos, calzado, juguetes y
fibras.

Por su resistencia al fuego se usa como aislante de
tanques, recipientes, tuberías y aparatos
domésticos como refrigeradores y congeladores.

  • Urea, resinas y melamina

La urea se produce con amoníaco y bióxido
de carbono; La melamina está constituida por tres
moléculas de urea. Tanto la urea como la melamina tienen
propiedades generales muy similares, aunque existe mucha
diferencia en sus aplicaciones. A ambas resinas se les conoce
como aminorresinas. Estos artículos son claros como el
agua, fuertes y duros, pero se pueden romper. Tienen buenas
propiedades eléctricas.

Se usan principalmente como adhesivos para hacer madera
aglomerada, gabinetes para radio y botones.
Las resinas melamina-formaldehído se emplean en la
fabricación de vajillas y productos laminados que sirven
para cubrir muebles de cocina, mesas y escritorios.

  • Resinas fenólicas

La reacción entre el fenol y el
formaldehído tiene como resultado las resinas
fenólicas o fenoplast. Existen dos tipos de resinas
fenólicas, los resoles y el novolac.

Los resoles se obtienen cuando se usa un
catalizador básico en la polimerización. El
producto tiene
uniones cruzadas entre las cadenas que permiten redes tridimensionales
Termofijas. El novolac se hace usando catalizadores
ácidos. Aquí las cadenas no tienen uniones cruzadas
por lo que el producto es permanentemente soluble y
fundible.

Las propiedades más importantes de los termofijos
fenólicos son su dureza, su rigidez y su resistencia a los
ácidos. Tienen excelentes propiedades aislantes y se
pueden usar continuamente hasta temperaturas de 150'C. Se usan
para producir controles, manijas, aparatos, pegamentos,
adhesivos, material aislante., laminados para edificios, muebles,
tableros y partes de automóviles. Estas resinas son las
más baratas y las más fáciles de moldear.
Pueden reforzarse con aserrín de madera, aceites y fibra
de vidrio. Las tuberías de fibra de vidrio con resinas
fenólicas pueden operar a 150'C y presiones de 10
kg/cm².

  • Resinas epóxicas

Casi todas las resinas epóxicas comerciales se
hacen a partir del bisfenol A (obtenido a partir del fenol y la
acetona), y la epiclorhidrina (producida a partir del alcohol
alílico). Sus propiedades más importantes son: alta
resistencia a temperaturas hasta de 500°C, elevada adherencia
a superficies metálicas y excelente resistencia a los
productos químicos. Se usan principalmente en
recubrimientos de latas, tambores, superficies de acabado de
aparatos y como adhesivo.

  • Resinas poliéster

Estas resinas se hacen principalmente a partir de los
anhídridos maleico y ftálico con propilenglicol y
uniones cruzadas con estireno. E uso de estas resinas con
refuerzo de fibra de vidrio ha reemplazado a materiales como los
termoplásticos de alta resistencia, madera, acero al
carbón, vidrio y acrílico, lámina, cemento,
yeso, etc.

Las industrias que
más la utilizan son la automotriz, marina y la
construcción. Las resinas de poliéster saturado se
usan en las lacas para barcos, en pinturas para aviones y en las
suelas de zapatos.

  • HOMOPOLÍMEROS Y
    COPOLÍMEROS

Los materiales como el polietileno, el PVC, el
polipropileno, y otros que contienen una sola unidad estructural,
se llaman homopolímeros. Los homopolímeros, a
demás, contienen cantidades menores de irregularidades en
los extremos de la cadena o en ramificaciones.

Por otro lado los copolímeros contienen varias
unidades estructurales, como es el caso de algunos muy
importantes en los que participa el estireno.

Estas combinaciones de monómeros se realizan para
modificar las propiedades de los polímeros y lograr nuevas
aplicaciones. Lo que se busca es que cada monómero imparta
una de sus propiedades al material final; así, por
ejemplo, en el ABS, el acrilonitrilo aporta su resistencia
química, el butadieno su flexibilidad y el estireno
imparte al material la rigidez que requiera la aplicación
particular.

Evidentemente al variar las proporciones de los
monómeros, las propiedades de los copolímeros van
variando también, de manera que el proceso de
copolimerización permite hasta cierto punto fabricar
polímeros a la medida.

No solo cambian las propiedades al variar las
proporciones de los monómeros, sino también al
variar su posición dentro de las cadenas. Así,
existen los siguientes tipos de copolímeros.

Las mezclas físicas de polímeros, que no
llevan uniones permanentes entre ellos, también
constituyen a la enorme versatilidad de los materiales
poliméricos. Son el equivalente a las aleaciones
metálicas.

En ocasiones se mezclan para mejorar alguna propiedad,
aunque generalmente a expensas de otra. Por ejemplo, el
óxido de polifenilo tiene excelente resistencia
térmica pero es muy difícil procesarlo. El
poliestireno tiene justamente las propiedades contrarias, de
manera que al mezclarlos se gana en facilidad de procedimiento,
aunque resulte un material que no resistirá temperaturas
muy altas.

Sin embargo en este caso hay un efecto
sinergístico, en el sentido en que la resistencia mecánica es mejor en algunos aspectos que a
la de cualquiera de los dos polímeros. Esto no es
frecuente, porque puede ocurrir únicamente cuando existe
perfecta compatibilidad ente los dos polímeros y por regla
general no la hay, así que en la mayoría de los
casos debe agregarse un tercer ingrediente para compatibilizar la
mezcla. Lo que se emplea casi siempre es un copolímero
injertado, o uno de bloque que contenga unidades estructurales de
los dos polímeros. Otras veces se mezcla simplemente para
reducir el costo de material.

En otros casos, pequeñas cantidades de un
polímero de alta calidad puede mejorar la del otro, al
grado de permitir una nueva aplicación.

  • COPOLÍMEROS
    ESTIRENO-BUTADIENO

Son plásticos sintéticos que han
sustituído prácticamente en su totalidad al
natural, en algunas aplicaciones como las llantas para
automóviles; contienen 25 % de estireno y 75 % butadieno;
sus aplicaciones incluyen en orden de importancia:

  • Llantas, Espumas,
  • Empaques, Suelas para zapatos,
  • Aislamiento de alambres y cables
    eléctricos,
  • Mangueras.

Los copolímeros de estireno-butadieno con mayor
contenido de batadieno, se usan para hacer pinturas y
recubrimientos. Para mejorar la adhesividad, en ocasiones se
incorpora el ácido acrílico o los ésteres
acrílicos, que elevan la polaridad de los
copolímeros.

  • POLÍMEROS ISÓMEROS

Los polímeros isómeros son
polímeros que tienen esencialmente la misma
composición de porcentaje, pero difieren en la
colocación de los átomos o grupos de átomos
en las moléculas. Los polímeros isómeros del
tipo vinilo pueden diferenciarse en las orientaciones relativas
de los segmentos consecutivos (Monómeros).

  • POLÍMEROS DE BLOQUE E
    INJERTOS

Se han desarrollado nuevos métodos interesantes
para la síntesis
de copolímeros de bloque e injertos. Estos métodos
han encontrado aplicación práctica en la
preparación de poliestireno de alta resistencia al
impacto, de los cauchos de elevada resistencia a la
abrasión y de fibras acrílicas.

Un principio de la copolimerización por injertos
consiste en polimerizar un monómero, el monómero-B,
en presencia de un polímero, el poli-A, de manera tal que
los centros iniciadores de las reacciones de la segunda
polimerización estén situados todos en el
polímero original.

Una forma particularmente efectiva de conseguir este
resultado es someter el poli-A a la degradación
mecánica en presencia del mono-B.

Si las cadenas del polímero se rompen por la
acción
mecánica, se forman dos radicales libres en el punto de
ruptura de la cadena. Estos dos radicales pueden utilizarse si se
evita que se recombinen o desproporcionen uno con el otro o que
sean consumidos por alguna otra impureza reactiva, como el
oxígeno
y en presencia de un monómero vinílico. Muchos
tipos de agitación mecánica, particularmente el
prensado en calandria, la molienda, la compresión en
estado plástico y la agitación y sacudimiento en
solución, conducen a la unión química del
segundo monómero y el primer polímero.

Para que la degradación mecánica sea
efectiva, conviene que el poli-A tenga un peso molecular
relativamente alto. Se han hecho grandes progresos en la
injertación del estireno, ésteres acrílicos
y acrilonitrilo al caucho y a muchos elastómeros
sintéticos; los monómeros vinílicos
también se han injertado a la celulosa y derivados de
esta, poliésteres, poliamidas, poliéteres y
proteínas. Los productos resultantes combinan en forma muy
interesante las propiedades de los dos compuestos.

Los trabajos sobre la radiación
de injertos han progresado considerablemente, sobre todo mediante
el empleo de
mejores fuentes de radiación penetrante (aparato de Van
der Graff, acelerador lineal, Co60 y Cs137)
y por el descubrimiento de que la luz ultravioleta es capaz
también de producir enlaces transversales e injertos en
presencia de sensibilizadores. En muchos casos se ha reducido
substancialmente la degradación indeseable del poli-A
producida por la acción de la radiación y
penetrante, mediante la aplicación de estabilizadores del
tipo amina aromática disulfuro
aromático.

Pueden obtenerse injertos muy efectivos de todos los
tipos de polímeros vinílicos si la cadena del
poli-A lleva un grupo amino aromático primario.

Este grupo es aislado primero,

Después es nitrosilado.

La nitrosamina puede isomerizarse al diazoester, este a
su vez, se disocia con desprendimiento de hidrógeno y produce un radical libre que se
fija químicamente a la cadena:

El radical acilo se transfiere rápidamente con
los átomos de hidrógeno disponibles y no inicia la
polimerización del mono-B. Por este método se ha
efectuado un injerto de monómeros vinílicos sobre
el poliestireno parcialmente aminado.

Una nueva forma de preparar los copolímeros de
bloque se basa en la protección de la cadena que crece por
propagación aniónica contra la terminación
por solvatacion del extremo de la cadena por el disolvente. Si el
sodio se hace reaccionar a baja temperatura en tetrahidrofurano
con naftaleno, se transfiere un electrón del sodio al
sistema
aromático:

La solución resultante es verde y muy sensible al
oxígeno. Si se le agrega estireno, el color cambia a
rojo debido a que el electrón solitario se transfiere al
monómero estireno, que se dimeriza inmediatamente para
formar un bis-anión conforme a la siguiente
reacción:

Las cargas negativas están compensadas por dos
iones de sodio, pero permanecen disociadas porque están
fuertemente solvatadas por el tetrahidrofurano. Las cargas
negativas del bis-ión son capaces de iniciar la
polimerización del estireno, y a cada lado del centro
iniciador crece una cadena hasta que es consumido todo el
monómero, puesto que la solvatacion por el disolvente
evita la terminación (polímeros vivientes).
Después de consumido el monoestireno puede agregarse otro
monómero, y como la polimerización continua, se
forman copolímeros de bloque cuya composición y
peso molecular pueden regularse fácilmente por la
adición de los componentes y por la terminación del
crecimiento posterior de la cadena con oxígeno u otro
interruptor de la etapa.

OBSERVACIÓN:

A temperaturas altas, los polímeros se vuelven
líquidos muy viscosos en los que las cadenas están
constantemente en movimiento cambiando su forma y
deslizándose unas sobre las otras. A temperaturas muy
bajas, el mismo polímero serpia un sólido duro,
rígido y frágil.

LOS LUBRICANTES Y LOS
POLÍMEROS

Los lubricantes mejoran la procesabilidad de los
polímeros, realizando varias importantes
funciones.

  • Reducen la fricción entre las
    partículas del material, minimizando el calentamiento
    por fricción y retrasando la fusión hasta el
    punto óptimo.
  • Reducen la viscosidad del fundido promoviendo el buen
    flujo del material.
  • Evitan que el polímero caliente se pegue a las
    superficies del equipo de procesamiento.

A los lubricantes se los clasifican en:

  • Externos: Reducen la fricción entre las
    moléculas del polímero y disminuyen la adherencia
    polímero metal.
  • Ceras parafínicas: con pesos
    moleculares entre 300 y 1500, y temperaturas de fusión
    entre 65 a 75 °C. Las lineales son más
    rígidas, por su mayor cristalinidad. En las ramificadas,
    la cristalinidad es menor y los cristales más
    pequeños.
  • Ceras de polietileno: son polietilenos de muy
    bajo peso molecular, ligeramente ramificadas, con temperaturas
    de fusión de 100 a 130 °C. Son más efectivas
    que las parafinas.
  • Ceras tipo éster: obtenidos de cebos.
    Contienen ácidos grasos con 16 a 18 átomos de
    carbono. El más importante es el
    triesterato.

PROCESOS DE POLIMERIZACIÓN

Existen diversos procesos para unir moléculas
pequeñas con otras para formar moléculas grandes.
Su clasificación se basa en el mecanismo por el cual se
unen estructuras monómeras o en las condiciones
experimentales de reacción.

MECANISMOS DE POLIMERIZACIÓN

La polimerización puede efectuarse por distintos
métodos a saber:

Polimerización por
adición

  • Adición de moléculas pequeñas
    de un mismo tipo unas a otras por apertura del doble enlace
    sin eliminación de ninguna parte de la molécula
    (polimerización de tipo vinilo.).
  • Adición de pequeñas moléculas
    de un mismo tipo unas a otras por apertura de un anillo sin
    eliminación de ninguna parte de la molécula
    (polimerización tipo epóxi.).
  • Adición de pequeñas moléculas
    de un mismo tipo unas a otras por apertura de un doble enlace
    con eliminación de una parte de la molécula
    (polimerización alifática del tipo
    diazo.).
  • Adición de pequeñas moléculas
    unas a otras por ruptura del anillo con eliminación de
    una parte de la molécula (polimerización del
    tipo a -aminocarboxianhidro.).
  • Adición de birradicales formados por
    deshidrogenación (polimerización tipo
    p-xileno).

Polimerización por
condensación

  • Formación de poliésteres, poliamidas,
    poliéteres, polianhidros, etc., por eliminación
    de agua o alcoholes,
    con moléculas bifuncionales, como ácidos o
    glicoles, diaminas, diésteres entre otros
    (polimerización del tipo poliésteres y
    poliamidas.).
  • Formación de polihidrocarburos, por
    eliminación de halógenos o haluros de
    hidrógeno, con ayuda de catalizadores metálicos
    o de haluros metálicos (policondensación del
    tipo de Friedel-Craffts y Ullmann.).
  • Formación de polisulfuros o
    poli-polisulfuros, por eliminación de cloruro de
    sodio, con haluros bifuncionales de alquilo o arilo y
    sulfuros alcalinos o polisulfuros alcalinos o por
    oxidación de dimercaptanos (policondensación
    del tipo Thiokol.).

Polimerización en suspensión,
emulsión y masa

  1. Polimerización en suspensión: En
    este caso el peróxido es soluble en el monómero.
    La polimerización se realiza en agua, y como el
    monómero y polímero que se obtiene de él
    son insolubles en agua, se obtiene una suspensión. Para
    evitar que el polímero se aglomere en el reactor, se
    disuelve en el agua una pequeña cantidad de alcohol
    polivinílico, el cual cubre la superficie de las gotitas
    del polímero y evita que se peguen.
  2. Polimerización en emulsión: La
    reacción se realiza también en agua, con
    peróxidos solubles en agua pero en lugar de agregarle un
    agente de suspensión como el alcohol
    polivinílico, se añade un emulsificante, que
    puede ser un detergente o un jabón. En esas condiciones
    el monómero se emulsifica, es decir, forma gotitas de un
    tamaño tan pequeño que ni con un microscopio
    pueden ser vistas. Estas microgotitas quedan estabilizadas por
    el jabón durante todo el proceso de la
    polimerización, y acaban formando un látex de
    aspecto lechoso, del cual se hace precipitar el polímero
    rompiendo la emulsión. posteriormente se lava, quedando
    siempre restos de jabón, lo que le imprime
    características especiales de adsorción de
    aditivos.
  3. Polimerización en masa: En este tipo de
    reacción, los únicos ingredientes son el
    monómero y el peróxido. El polímero que se
    obtiene es muy semejante al de suspensión, pero es
    más puro que éste y tiene algunas ventajas en la
    adsorción de aditivos porque no esta contaminado con
    alcohol polivinílico.

 

 

Díaz, José

Federici, Incola

Fernández, Evelyn

Leota, Sergio

Márquez, Cláudio

Sucre, Maria

Velásquez, Gabriel

Veracierta, Pedro

Estudiantes de Petróleo

Partes: 1, 2
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