Los polímeros artificiales se sintetizan ya sea haciendo reaccionar n moles de Monómero 1 con exactamente n moles de Monómero 2; o haciendo crecer una cadena de polímero a través de una reacción química de radicales libres.
La teoría de Carothers es una forma de predecir la masa molar promedio numérica de un polímero fabricado por el Método A. La teoría estadística se puede utilizar para predecir la distribución molar de la masa molar de los polímeros fabricados por el Método A. Cuando se lleva a cabo la reacción de polimerización, hay una serie de factores que uno necesita controlar para obtener la distribución de masa molar promedio deseada en la mezcla del producto polimérico. . Todos los productos poliméricos son mezclas.
Cuando se cultiva una cadena de polímero mediante una reacción de radicales libres, Método B; Muchas cosas afectarán la distribución estadística de las longitudes de las cadenas de polímeros en la mezcla del producto de reacción del polímero. Estos incluyen las condiciones de reacción, concentración de monómero, concentración de iniciador de radicales libres, tiempos de reacción y sustancias en la mezcla de reacción que pueden inhibir o retardar la reacción de radicales libres. La cinética de la reacción del polímero es el campo de estudio que permite obtener la distribución de producto de polímero deseada en el producto de reacción de polímero. No se intenta “purificar” el producto de reacción como se sugiere en la pregunta de Quora. El producto polimérico es una distribución estadística de longitudes de cadena. Si el químico polimérico quiere un producto polimérico con una longitud promedio de cadena de 250000 por razones de argumento, él o ella tratará de influir en la cinética del proceso de reacción para cambiar la parte superior de la curva de distribución de peso molecular a ese punto de longitud de cadena 250000. Si quiere cadenas de polímeros de solo 1000 unidades de monómero, tratará de influir en la reacción para que el paso de terminación en la reacción de adición de radicales libres ocurra después de aproximadamente 1000 pasos de propagación.
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Caracterización de polímeros:
Mn promedio es la masa molar promedio en número. Esta es una medida del número de moléculas de polímero en una masa dada de polímero. El Mn promedio puede determinarse monitoreando las propiedades coligativas de los polímeros. Las técnicas incluyen osmometría de membrana, osmometría de presión de vapor, ebulliometría (elevación del punto de ebullición del disolvente) y crioscopia (depresión del punto de congelación del disolvente). Los métodos no termodinámicos para determinar el Mn promedio incluyen el análisis del grupo final.
Mw la masa molar promedio en peso de un producto polimérico se puede determinar mediante métodos de dispersión de la luz. P.ej. Dispersión de luz láser He-Ne y espectroscopía de correlación de fotones. Mw también se puede determinar mediante técnicas de dispersión de neutrones y rayos X de ángulo pequeño.
Mv el volumen promedio de la masa molar de un polímero se puede determinar mediante viscosimetría de solución diluida utilizando la ecuación de Mark-Houwink.
La medición del comportamiento de sedimentación de las moléculas de polímero por ultracentrifugación puede proporcionar información sobre el volumen hidrodinámico y las masas molares de los polímeros. Sin embargo, los métodos de sedimentación se utilizan generalmente para el estudio de polímeros biológicamente activos. Raramente se usa para estudiar polímeros sintéticos.
La cromatografía de permeación en gel es una forma poderosa de determinar la distribución completa de la masa molar de un polímero.
La composición química de un polímero se puede determinar mediante espectroscopía infrarroja, RMN, UV-VIS, Raman y esr.
La estructura de los polímeros cristalinos se puede determinar mediante cristalografía de rayos X.
Las propiedades térmicas de un polímero pueden determinarse midiendo su rango de fusión Tm y su temperatura de transición vítrea Tg. Los métodos térmicos incluyen TG (gravimetría térmica), DTA (análisis térmico diferencial), DSC (calorimetría diferencial de barrido) y EGA (análisis de gas evolucionado).
Las propiedades mecánicas de un polímero se pueden estudiar a través de técnicas de análisis térmico dinámico mecánico DMTA y análisis térmico dieléctrico DETA.
Tendrá que completar una maestría en Ciencia e Ingeniería de Polímeros para obtener una comprensión básica de la química de polímeros, ciencia de materiales de polímeros, física de polímeros e ingeniería de polímeros. La mayoría de las personas tienen una licenciatura en Ingeniería Química, Química o Ciencia de los Materiales. Algunos tienen un título en Ingeniería Mecánica. El ingeniero mecánico tiende a especializarse en ingeniería de polímeros y compuestos. Mi licenciatura fue en Química.
