Polimerizazio Motak: Bulk, Soluzio, Suspentsio eta Katearen Kontrolak

Polimerizazio Prozesu Nagusiak

Masa Polimerizazioa (Bulk)

Ezaugarriak: Sintesi erraza, beroa eliminatzeko zailtasunak. Erreaktore M+K+H (monomeroa, katalizatzailea, hasieratzailea). LDPE, Nylon, PMMA adibideak.

• Abantailak: Erreaktore bolumen unitateekiko konbertsio altuagoa, polimero puruagoa, instalazio erraza.
• Desabantailak: Likatasunaren igoera garrantzitsua, Tenperatura (T) kontrol zaila, Molekula-pisuaren (Mw) kontrol zaila.

Soluzio Polimerizazioa

Monomeroa (M) disolbatzaile batean disolbatzen da. Beroa disipatzeko aukera ematen du, kate-transferentzia erreakzioak eragin ditzake. LDPE, HDPE adibideak.

• Abantailak: Egokia polimeroa soluzioan erabili behar bada, T kontrol errazagoa (likatasun txikia eta Rp handia).
• Desabantailak: Polimeroa lehortu beharra, Kostu altuagoa (disolbatzailea), Instalazio garestiagoa, Transferentzia erreakzioa, Konbertsio txikiagoa Vr-rekiko (Bolumenarekiko).

Suspentsio eta Emultsio Polimerizazioa

Monomeroa (M) hasieran disolbatzaile batean suspentsio tantak osatuz hasten da. PS, PVC, SBR, Binil azetato adibideak.

Emultsioan: Surfaktanteak erabiltzen dira monomero tantak egonkortzeko (mizela sortuz). Polimerizazioa mizela partikula barruan gertatzen da, eta monomero tantetatik polimerizatu behar da migratu.

• Abantailak: Kontrolatzeko errezagoak, Rp eta Mw handiak, Egokiagoa prozesu jarraituentzat, Latexa zuzenean erabiltzen da.
• Desabantailak: Ez-purutasunak polimeroan, Purifikazio garestia, Konbertsio txikiagoa Vr-rekiko.

Polimeroen Propietateak

Polimeroen propietateak aztertzen dira, hala nola:

• Propietate erreologikoak: Jariatze propietateak.
• Propietate optikoak: Gardenak edo opakoak.
• Iragazkortasuna: Urari eta gasei iragazkorra izatea edo ez.
• Erresistentzia: Abrasioari eta higadurari erresistentzia, Inguruneari eta UV izpiei erresistentzia.
• Beste batzuk: Propietate elektrikoak, erresistentzia kimikoa, sukoitasuna, toxikotasuna.

Polimerizazio Mekanismoak

Kate Polimerizazioa

Prozesuko bitartekariak (erradikal askeak, ioiak edo konplexu metalikoak) ezin dira isolatu. Prozesua hasten denean, monomeroak katera azkar lotzen dira eta bukaerako PMa berehala lortzen dute. Prozesua luzatzean, monomeroa desagertzen doa (etekina handitzen da), kate berriak sortzen baitira. Bukaeran, erreakzionatu gabeko monomeroa eta guztiz osatutako kateak nahasten dira, baina kate gutxi hazten dira.

Monomeroak: Olefinak, eter ziklikoak, aldehidoak, etab.

Etapa Polimerizazioa (Kondentsazioa)

Talde funtzionalak dituzten molekulen artean ematen da. Edozein momentutan gelditu daiteke erreakzioa eta PM txikiko konposatuak (oligomeroak) isolatu daitezke. Monomeroa ez da desagertzen erregularki, baizik eta prozesuaren hasieran bereziki. Polimerizazio denbora handitzean, PMa handitzen da. Kasu askotan polimerizazioan molekula txikiak galtzen dira (ura), baina ez beti. Kate asko eta motzak egongo dira. Adibidez, nylon 6 produkzioan ez da ura galtzen, baina bai kaprolaktama lortzean.

Kopolimerizazio Motak

Txandakakoa: Monomeroen erreaktibitateak homopolimerizazioaren antzekoa izan behar du. Nahiko desberdinak direnean, erreaktibo den monomero gutxiago jarriz lor daiteke.

Bloke: PM baxuko polimero bate beste monomero batekin erreakzionatu dezake. Adibidez, lehenengo estirenoa polimerizatzen bada eta momentu konkretu batean butadienoa gehitzen bada, azkenean bloke-polimeroak polimero erregularraren propietate desberdinak izango ditu.

Txertatuak: Monomero bat txertatzen da kate polimero batean, honek katean erradikal bat duelako. Horrela, adibidez, polibutadieno bat estirenoan disolbatzen da eta haztarazle bat gehitzen zaio.