Obtención de Polímeros ¿ Johanna Castillo1 • Alexander Chamba1 • Andrés Coronel1 • Freddy Marcillo1 1 Escuela de Ingeniería Química, Universidad Técnica Particular de Loja, Loja, Ecuador RESUMEN En el presente trabajo, se muestra en detalle el proceso y mecanismo de reacción para la obtención de un polímero de polivinil acetato de boro, llamado comercialmente como “Slime” en el área de la petroquímica, se presenta las principales propiedades físicas observables del polímero además del cambio de la estructura en los enlaces químicos y finalmente las conclusiones de la parte experimental del procedimiento estándar de obtención de un nuevo polímero. Palabras claves: polímero, polivinil acetato de boro, mecanismo de reacción. ABSTRACT In this work it is shown in detail the process and reaction mechanism for obtaining a polyvinyl acetate polymer boron, commercially known as "Slime" in the petrochemical area, the main observable physical properties of the polymer also presented structure change in chemical bonds and finally the conclusions of the experimental part of the standard process for obtaining a new polymer. Keywords: polymer, polyvinyl acetate boron reaction mechanism 1 INTRODUCCIÓN Los polímeros, provienen de las palabras griegas Poly y Meros, que significa muchas partes, son grandes moléculas formadas por la unión de muchas pequeñas moléculas llamadas monómeros. [1] Al número de unidades (monómeros) que se repite en un polímero, se le llama grado de polimerización. Los polímeros pueden ser líquidos o sólidos, sus propiedades dependen del tipo de monómeros que los forman, la longitud de las cadenas, la manera como se unen esas cadenas entre sí para formar estructuras tridimensionales, etc. Muchas de las sustancias orgánicas presentes en la materia viva y materiales sintéticos son polímeros. Cuando un polímero fluye y se puede someter a un proceso de moldeo, extrusión o laminado, se le denomina plástico. Hay dos tipos de plásticos: los termoplásticos, que pueden suavizarse o volver a moldearse por calentamiento y los termoestables, que no se pueden volver a moldear. Muchos pegamentos comunes son polímeros. Por ejemplo: los adhesivos vinílicos que se utilizan para pegar madera, papel, etc., tienen como componente principal al alcohol polivinílico. [2] El pegamento o cola blanca suelen estar basados en mezclas de cadenas polivinílicas (con base en el alcohol polivinílico), frecuentemente con acetato de polivinilo y estabilizantes en una disolución acuosa. La adición de un compuesto como el tetraborato de sodio, conocido como bórax, Na2B4O7.10 H2O, puede establecer enlaces débiles con cadenas polivinílicas vecinas que hace que se formen un polímero elastómero con propiedades similares a la de la plastilina donde las cadenas lineales polivínilicas se ligan con iones boratos procedentes del bórax, como se muestra en la Fig.1. [3] En un vaso de precipitación se colocó 40g de pegamento y agregamos poco a poco 20ml aproximadamente de agua. Loja. Reacción de química para la cola blanca [4]. . + Alcohol polivínilico Ión borato Polímero de cola blanca Figura 1. Finalmente se manipulo la masa de polímero dándole forma esférica y eliminando el excedente de agua para que la bolita tenga mayor rebote al momento de ser lanzada. Ecuador. Se obtuvo una masa de polímero moldeable a la que se la extendió sobre una superficie plástica para eliminar el exceso de agua. mientras agitamos hasta la disolución. se agito hasta que este se disolviera. Para la obtención de un polímero primeramente se colocó en un matraz 40g de Bórax en 130ml de agua tibia a 50°C. Esquema general para la elaboración de un polímero (Autores) 3 METODOLOGÍA La presente práctica de obtención de un polímero se realizó en los Laboratorios de química aplicada de la Universidad Técnica Particular de Loja. 2 ESQUEMA Figura 2. a esta se le agrego la disolución de bórax y se agito por 5 minutos observado la reacción producida. 1. ‐ Paso. Na2B4O7 x 10H2O (tetraborato de sodio). El pegamento PVA contiene. . 3. El PVA presentó la estructura [CH2CH(OH)]n. ‐ Paso. polivinil acetato de boro. Propiedades En Tabla 1. El ión borato provocó dentro de la reacción. Reacciones El mecanismo para la obtención del polímero. 2. Propiedad Aspecto/si/no Analogía Solida cuando se Consistencia Plastilina enfría Color Blanco Goma/laca Plasticidad Si Plastilina Lenta Si Miel Deformidad Brusca Si Gelatina Elasticidad No ‐ Cristalino No ‐ Olor Goma Goma Viscosidad Si Gel seco Tabla 1. se llevó a cabo en cuatro pasos. 3. [1‐3] Fig. 3. 4. El entrecruzamiento entre las cadenas del polímero de alcohol polivinílico (PVA) se produjo mediante la adición de bórax. como se muestra a en Fig. ‐ Paso. el alcohol de polivinilo (también llamado polietanol). 4 RESULTADOS 1. se detallan algunas propiedades físicas cualitativas del polímero realizado. entre otras cosas. El bórax formó un ión borato en solución. de acuerdo a la observación de los autores. Producido por MarvinSketch. Algunas propiedades físicas observables. enlaces débiles con los grupos O‐H en las cadenas del polímero permitiendo vincular las cadenas juntas. ‐ Paso. [4] 2. Polímero de interés. produciendo el polivinil acetato de boro. este presento la siguiente estructura: [B(OH)4]−. frecuentemente con acetato de polivinilo cuya composición química es CH3 ‐ COO ‐ CH=CH2. 7 TRABAJO DE INVESTIGACIÓN ¿Cuál es la composición del pegamento? El pegamento blanco ocupado durante la práctica suelen estar basados en mezclas de cadenas polivinílicas (con base en el alcohol polivinílico). ¿Cuál es la composición del bórax? El Bórax es un componente inorgánico cuya composición química es Na2B4O7∙10H2O. No existe riesgo tóxico del polímero obtenido sin embargo es necesario no tener contacto directo con la boca o los ojos. Para tener una mejor consistencia y mayor rebote de la pelota. a través de una polimerización de radicales libres. base que fue el acetato de polivinilo (pegamento blanco). se produce a través de una reacción de adición. y su nomenclatura química es borato de sodio o tetra borato de sodio. 5 CONCLUSIONES La presente práctica estuvo dada como una forma de evidenciar de manera experimental la formación de un copolímero donde utilizamos como base del experimento un polímero ya estructurado que nos facilitó determinar los componentes iniciadores que para este caso son dos diferentes. es recomendable dejar secar mayor tiempo para que la esfera se compacte y tenga mayor intensidad de rebote. . [5] ¿Qué reacción de polimerización se produce? El polímero de acetato de poli vinil‐boro. la formación del nuevo polímero estuvo dado por el cambio de propiedades del polímero. la pérdida de elasticidad fue la más evidente convirtiéndose en un polímero con una mayor rigidez que podemos deducir que se debe al entrecruzamiento de las cadenas polivínilicas con el ión de borato debido a la disociación de sodio del bórax. Además pudimos determinar que el cambio de estructura con lleva también a un cambio en el comportamiento de los polímeros tanto en sus características físicas y químicas que pueden ser resultado de las características individuales o características totalmente independientes. ¿Qué polímero se obtiene? Finalmente. 6 RECOMENDACIONES ‐ ‐ ‐ Es necesario que las proporciones de los reactivos sean equitativas para no tener una reacción incompleta. se obtiene el polímero de acetato poli vinil de boro. ¿Qué propiedades tiene el polímero obtenido? Es físicamente solido cuando se ha enfriado además conserva el color del acetato de poli vinil y con una plasticidad muy pequeña y una viscosidad equivalente a la de un gel seco. por lo tanto requiere de una reacción para realizarse. por su comportamiento frente al calor es un termoestable debido a su endurecimiento por acción del calor. J. Retrieved Julio 3. Fabricando Blandi Blub.com/trabajos11/polim/polim. (1983) Chemical Demostrations Tomo 1.). from Cluster Divulgación científica: http://cluster‐divulgacioncientifica.blogspot. from Aulas Virtuales del IES Jorge Manrique: http://aulas.html [5] Rieche.org/es/2014/experimento‐222/fabricacion‐slime‐polimero‐sintetico‐entrecruzado.d. Junio).html [6] Shakashiri.shtml [2] COBAT.d.com/2011/04/fabricando‐blandi‐blub. Bassam H. (n. Retrieved Julio 3. Colegio de bachilleres de estado de Tlaxcala. E.es/laboratorioplantel11/archivo4. Retrieved Julio 3. dar al menos 3 clasificaciones? Por su tipo de formación el acetato de poli vinil‐boro puede ser un considerado un copolímero.actiweb.¿Qué tipo de polímero es. from Monografías: http://www. (n.).html [4] Paredes. Acribia.iesjorgemanrique.cienciaenaccion. “Química orgánica técnica”. 2015. 2015. [6] 8 REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA [1]Barboza.pdf [3] Fernandez . (2008. Polímero de cola blanca. Retrieved Julio 3. 2015. Alfred (1965). 2015.com/calculus/quimica/practicaslab/alkyl/alkyl. M. from ELABORACIÓN DE LA SUPERGOMA (BLOQUE V): http://www. http://www. Zaragoza. debido a su estructura seria un polímero entrecruzado. (2011.monografias. Wisconsin University Press . Abril 26). S. Polímeros y biomoléculas.
Report "Informe final de Polimeros (Obtención de un polímero).pdf"