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Tesis

Kinetics and mechanism of vinyl chloride polymerization : efects of additives on polymerization rate, molecular weight and defect concentration in the polymerCinética y mecanismo de la polimerización de cloruro de vinilo : efectos de los aditivos sobre la velocidad de polimerización, peso molecular y concentración de defectos en el polímero

Resumen

El PVC tiene diversos defectos, los cuales limitan su temperatura de procesamiento por su baja estabilidad térmica. Los posibles defectos estructurales en PVC son las ramificaciones de cadena larga y corta, grupos cloroalilo, grupos terminales y estructuras cabeza-cabeza. Algunos efectos estructurales se relacionan con un cloro activo, el cual pierde fácilmente HCl a temperaturas elevadas.

En esta tesis, se llevó a cabo un estudio extenso sobre la polimerización de cloruro de vinilo en presencia de pequeñas cantidades de aditivos orgánicos. Estos aditivos consistían en compuestos básicos débiles, compuestos carbonílicos altamente bipolares, compuestos de éteres y algunos heteroaromáticos. Las velocidades iniciales de polimerización y los pesos moleculares de los polímeros resultantes se incrementaron en la presencia de compuestos básicos “débiles”, tales como dimetil tereftalato (DMT), etilen carbonato (EC), g-butirolactona (GBL), óxido de tributilfosfina (TBPO) y trimetil-1,3,5-bencentricarboxilato (TMB). Se desarrolló un modelo cinético para la polimerización de cloruro de vinilo en presencia de estos aditivos alcalinos débiles, usando la hipótesis que se forma un complejo con enlaces de hidrógeno entre un aditivo y el hidrógeno terminal del radical de propagación, y que la reacción de terminación principal se da entre un radical pequeño (posiblemente Cl• o Cl• combinado) y el radical de propagación. El modelo cinético explicó exitosamente el incremento de la velocidad de polimerización y los pesos moleculares de los polímeros resultantes. Existe una concentración óptima de aditivo para lograr el incremento máximo de peso molecular y para reducir posiblemente defectos estructurales de los polímeros resultantes.

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