Practica N° 2 Sintesis De Polímeros Entrecruzados Qp - 2018.docx

PRACTICA N° 2 SINTESIS DE POLIMEROS ENTRECRUZADOS 1. -

OBJETIVOS: Distinguir macromoléculas, polímeros y plásticos. Llevar a cabo algunas reacciones químicas para sintetizar polímeros. Identificar los productos y reactivos implicados en las reacciones entrecruzadas realizadas.

2. FUNDAMENTO TEÓRICO: Los polímeros constituyen la base de una gran parte de los materiales de nuestro entorno cotidiano. Debemos distinguir los conceptos de macromolécula, polímero y plástico que no son sinónimos ya que macromolécula es un concepto químico que se aplica a cualquier molécula muy grande, el polímero es una macromolécula formada por la repetición de muchos monómeros iguales y los plásticos son productos industriales cuya propiedad característica es precisamente la plasticidad y que, si bien es cierto que su base química es el polímero, contiene además todo un conjuntos de aditivos, como cargas, colorantes, plastificantes etc. Los plásticos están presentes en numerosas actividades cotidianas y han adquirido una importancia tan grande debido a sus numerosas aplicaciones que han desplazado de sus usos a materiales tradicionales como la madera, el vidrio, los metales, etc. 3. PARTE EXPERIMENTAL SINTESIS DE UN POLÍMERO SIMILAR A LA PLASTILINA (silly putty) Materiales

Productos

Balanza



Espátulas o cucharas

  

Pipetas graduadas Cuentagotas Vasos de precipitados Varilla de vidrio Bolsas de polietileno de baja densidad con cierre hermético.

Cola blanca polivinílica (Acetato de polivinilo) Tetraborato de sodio (Borax) Agua Colorantes: azul de metileno, tartracina, ...

4. PROCEDIMIENTO I. II. III.

IV.

V.

VI.

VII.

Prepara una disolución de cola blanca al 50% y observa sus propiedades. Pon 2 cucharadas en un vasito de precipitados. Añade una o dos gotas de colorante a la disolución de la cola. Prepara una disolución de tetra borato de sodio al 4% y añade una cucharada de ésta a la disolución de cola blanca removiendo con la varilla hasta obtener una especie de masilla. (También puede añadirse gota a gota con el cuentagotas para ver los cambios que se van produciendo) Saca el polímero del recipiente y déjalo encima de la mesa sobre una lámina de plástico o sobre papel encerado. Observa las propiedades de las propiedades del producto que has obtenido. Realiza un estudio de las propiedades físico-mecánicas del polímero obtenido:  Estíralo suavemente y después fuertemente. ¿Qué sucede?  Prueba si un trozo pequeño se aplana cuando lo aprietas.  Prueba si puedes hacer botar un trozo pequeño encima de la mesa. ¿Qué sucede? Pon una bolita de 1 cm de diámetro del polímero que acabamos de sintetizar en un vaso y agrega un chorrito de vinagre y agita: la sustancia pasa otra vez al estado líquido. Si neutralizamos el vinagre con un poco de bicarbonato de sodio en polvo (el que se usa para hacer tortas o para curar la acidez de estómago...), otra vez tendremos un sólido. Introduce el polímero en la bolsa de plástico y ciérrala.  PRECAUCIONES

Una vez que hemos terminado de investigar las PROPIEDADES DE LA PLASTILINA O SILLY PUTTY y aunque el polímero resultante no es tóxico, debemos lavarnos bien las manos como siempre que manipulemos productos químicos, y tener mucho cuidado de donde lo dejamos para evitar el riesgo de ingestión por niños pequeños por su aspecto de chuchería. Podemos conservar el silly putty dentro de una bolsa de polietileno de baja densidad con cierre hermético.  EXPLICACIÓN CIENTÍFICA Muchos pegamentos comunes son polímeros. Por ejemplo, los adhesivos vinílicos que se compran en la ferretería o en la librería para pegar madera, papel, etc., tienen como componente principal al acetato de polivinilo, de estructura:

- CH2-CHOCOCH3-CH2- CHOCOCH3-CH2-CHOCOCH 3 Que con el borato de sodio forma un polímero entrecruzado.

El tetra borato de sodio NaB(OH)4 se disuelve en agua dando un ion Na+ y un ion tetra borato B(OH)4-. Los iones tetra borato enlazan las largas cadenas de acetato de polivinilo también mediante enlaces de hidrógeno aprisionando moléculas de agua. Estas tienen tendencia a escapar por simple evaporación, por lo que si queremos “Conservar la plastilina no debemos dejarlo demasiado tiempo al aire libre. Si lo dejamos secar obtenemos una masa endurecida. 5. CUESTIONARIO a) Realice un flujo grama de la síntesis del polímero entrecruzado b) Explique porqué sucede el entrecruzamiento del polímero e indique las razones por lo que sucede dicho entrecruzamiento. c) Indique las razones del comportamiento físico-mecánico del polímero en el paso 5) del procedimiento. d) Cuál es la razón de su comportamiento en el paso 6 de su procedimiento. e) En toda reacción de polimerización actúa un catalizador, indique quién actúa como tal y porqué. f) Haga la correspondiente reacción e indique a qué tipo de polimerización corresponde. g) ¿Cuál es la función del bórax e indicar las aplicaciones industriales y comerciales? h) Indique el proceso de vulcanización de manera breve.