Obtención de poliestireno mediante polimerización radicalaria

Objetivo

El propósito de esta práctica es la obtención de un polímero orgánico (poliestireno), y que el alumno se familiarice con las reacciones de polimerización iniciada por radicales (peróxidos orgánicos).

Antecedentes

El poliestireno es un polímero que se puede preparar mediante un proceso de adición de monómeros. La reacción de adición viene catalizada por radicales, aniones o cationes, aunque, los procesos más comunes son los radicalarios.

En esta práctica se utiliza un proceso radicalario con peróxido de benzoílo como iniciador de radicales. Este peróxido orgánico es un compuesto relativamente inestable que descompone, entre 80 y 90 ºC, con rotura homolítica del enlace oxígeno-oxígeno.

Si en el medio hay un monómero que presenta insaturaciones, el radical se unirá a él dando lugar a un nuevo radical y se inicia una reacción en cadena.

La cadena continúa creciendo y finalizará por combinación de dos radicales, ya sean ambos radicales polímeros, o bien un radical polímero y otro del iniciador, o bien por abstracción de un átomo de hidrógeno de otra molécula.

Procedimiento experimental

Colocar 10 ml de estireno en un tubo de ensayo y añadir 0.7 g de peróxido de benzoílo. Es muy importante lavar con agua todos los residuos que hallan quedado de peróxido de benzoílo, incluyendo los pesa-sustancias desechables.

¡PELIGRO! «El peróxido de benzoílo es un agente oxidante y propenso a explotar tanto por percusión como por calentamiento o fricción.

¡MANEJAR CON EXTREMA PRECAUCIÓN!«

Calentar la mezcla sobre un baño hasta que la mezcla presente un color amarillo. Al desaparecer el color y empiecen a formarse las burbujas, sacar inmediatamente el tubo del baño, ya que la reacción es exotérmica. Cuando el burbujeo haya disminuido, volver a poner el tubo con estireno sobre el baño y continuar calentándolo hasta que el líquido se vuelva muy pegajoso.

Con una varilla sacar un hilo de material del tubo de ensayo. Si el hilo, al cabo de unos segundos (al enfriarse) se rompe fácilmente, indica que el poliestireno está a punto para verterlo. Si el filamento no se rompe, continuar calentando la mezcla y repetir la operación mencionada hasta que el filamento se rompa fácilmente.

Verter el líquido pegajoso en un vidrio de reloj. El poliestireno, una vez enfriado, puede despegarse de la superficie con una espátula.

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