INGENIERIA DE POLIMEROS Carcter: Optativa Cuatrimestral N de crditos totales: 7.5 (50 horas tericos + 20 prcticos + visita a industria) OBJETIVOS Dar a conocer al alumno los diferentes tipos de polmeros, sus caractersticas y aplicaciones, as como los procesos de produccin de polimeros y su transformacin, e introducir el diseo de los reactores polimricos. PROGRAMA DE LA ASIGNATURA A: TIPOS DE POLIMEROS, PROPIEDADES Y CARACTERIZACION Tema 1. Introduccin: Generalidades; Historia; Materias primas; Reacciones de

polimerizacin; Clasificacin de los materiales polimricos. : segn su comportamiento con la temperatura; segn su formacin y procedencia; segn su uso final

Tema 2. Peso molecular en polmeros: Introduccin. Distribucin de pesos moleculares. Pesos moleculares promedio. Longitud de cadena y grado de polimerizacin promedio. Polidispersidad o ndice de polidispersin. Clculo de pesos moleculares promedio: anlisis de grupos finales; medida de propiedades coligativas; tcnicas de dispersion de luz; ultracentrifugacin; viscosimetra. Clculo de la distribucin de pesos moleculares: cormatografa de permeacin en gel; fraccionamiento de sistemas polidispersos.; .Solubilidad de polmeros

Tema 3. Estructura , propiedades y comportamiento de los polmeros: Estructura qumica de los polmeros: tipos de monmeros. Estructura de las cadenas (configuracin). Estado slido en polmeros: factores que determinan la cristalinidad; modelo de micela a franjas y modelo de cadena plegada. Relacin entre estructura, propiedades y comportamiento . Transiciones trmicas en polmeros. Relacin esfuerzo-deformacin. Fractura y fatiga. Ensayos de caracterizacin fsica: resistencia a la traccin; resistencia a la compresin; ensayo de flexin; resistencia al impacto; ensayos de dureza. Otros tipos de ensayos: propiedades elctricas y pticas, anlisis trmico, caracterizacin de superficies, etc

B: REACCIONES DE POLIMERIZACION Tema 4. Reacciones de polimerizacin por pasos o de condensacin:

Comparacin entre tipo de polmero y cintica de polimerizacin. Caractersticas de la polimerizacin por pasos. Cintica de polimerizacin por pasos lineal: grado de polimerizacin promedio. Distribucin de pesos moleculares: anlisis estadstico; polmeros multicadena. Control de peso molecular medio: estequiometra no balanceada; agentes monofuncionales; efecto de la reversibilidad y reacciones de intercambio; policondensacin interfacial. Crecimiento no lineal: determinacin del punto de gel

Tema 5. Reacciones de polimerizacin en cadena por radicales libres: Mecanismo de las reacciones de crecimiento en cadena o de adicin. Iniciadores de radicales libres. Cintica de las polimerizaciones por radicales libres: iniciacin de radicales trmicamente: autoaceleracin o efecto Tromsdorff. Longitud de cadena dinmica y grado de polimerizacin promedio. Reacciones de transferencia de cadena: agentes modificadores del peso molecular: inhibidores o retardadores: transferencia a una cadena de polmero. Distribucin de pesos moleculares

Tema 6. Reacciones de polimerizacin en cadena inicas: Caractersticas de las polimerizaciones inicas. Polimerizacin catinica: iniciadores; mecanismo y reactividad; estereoqumica. Polimerizacin aninica: iniciadores; mecanismo y reactividad; polimerizaciones vivientes; estereoqumica. Distribucin de pesos moleculares. Polimerizacin por apertura de anillo

Tema 7. Reacciones de polimerizacin en cadena por complejos de coordinacin: Introduccin. Catalizadores de Ziegler-Natta. Mecanismo y reactividad en polimerizaciones de Ziegler-Natta. Cintica en polimerizaciones de Ziegler-Natta. Estereoqumica en reacciones de Ziegler-Natta. Otros catalizadores: xidos metlicos soportados; catalizadores alfin, metalocenos,

Tema 8. Copolimerizacin: Introduccin. Cintica de copolimerizacin: ecuacin del copolmero, relacin de reactividad de los monmeros. Composicin de los copolmeros; composicin instantnea de la alimentacin y del copolimero; variacin de la composicin con la conversin; integracin de la ecuacin del copolmero. Mecanismos de copolimerizacin: por radicales libres (sistema Q-e),; copolimerizacin inica, de coordinacin, por pasos o de condensacin. Copolmeros de bloque y de injerto. Mezclas de polmeros, composites y aleaciones.

C: CARACTERISTICAS DE POLIMEROS COMERCIALES Tema 9. Polmeros termoplsticos: Poliolefinas: polietileno, polipropileno,

poliestireno, PVC, teflon. Polmeros acrlicos: poliacrilonitrilo, polimetacrilato de metilo Polisteres: policarbonato, poli(tereftalato de etileno). Politeres: poliacetal, poli(xido de etileno). Poliamidas: alifticas y aromtica. Polmeros vinlicos: poli(acetato de vinilo), poli(vinil alcohol). Polmeros de celulosa modificada: celulosa regenerada, derivados qumicos

Tema 10. Polmeros termofijos; Introduccin: formacin de estructuras entrecruzadas. Resinas fenlicas. Amino-resinas o aminoplastos: resinas de urea-formaldehdo y de melamina-formaldehdo. Resinas de polister: resinas de polister insaturado y resinas alqudicas. Resinas epoxi. Poliuretanos. Polmeros de silicona.

D: PROCESOS DE PRODUCCION Y TRANSFORMACION Tema 11. Mtodos de polimerizacin: Sistemas con medio homognero de

reaccin: Polimerizacin en masa o en bloque, polimerizacin en solucin. Sistemas con medio heterogneo de reaccin: Polimerizacin en suspensin, en emulsin, de precipitacin, a partir del monmero gaseoso, en fase slida. Tcnicas de polimerizacin habituales para diferentes mecanismos

Tema 12. Reactores de polimerizacin: Caractersticas de los reactores de polimerizacin. Teora de diseo del reactor. Tipos de reactores de inters industrial: reactores discontinuos, reactores tubulares, reactores tipo tanque agitados. Optimacin y control. Seleccin del reactor

Tema 13. Aditivacin de polmeros: Introducci. Cargas y refuerzos. Plastificantes. Estabilizantes: antioxidantes y estabilizantes a la luz ultravioleta. Reterdadores de llama. Lubricantes. Espumantes. Otros aditivos.

Tema 14. Tcnicas de transformacin de plsticos: Introduccin; Moldeo por inyeccin. Moldeo por extrusin. Moldeo por compresin. Moldeo por transferencia. Calandrado. Moldeo rotacional. Termoconformado. Espumaci.n

BIBLIOGRAFIA BASICA F.W. Billmeyer, Textbook of Polymer Science, John Wiley & Sons, New York, 1984. R.B. Seymour y Ch. C. Carraher, Introduccin a la Qumica de los Polmeros, Ed. Revert, Barcelona, 1995 M.P. Stevens, Polymer Chemistry: An Introduction, 2 Ed., Oxford University Press,

1990. E.A. Grulke, Polymer Process Engineering:Ed., Prentice Hall, Englewood Cliffs, New

Jersey, 1994. R.J. Crawford, Plastics Engineering, 2 Ed, Pergamon Press, Oxford, 1987. M. Chanda y S.K. Roy, Plastics Technology Handbook, 2 Ed, Marcel Dekker Inc.,

New York, 1993. CRITERIOS DE EVALUACIN 2 exmenes tericos/prcticos y 1 trabajo

Carcter: Optativa CuatrimestralOBJETIVOSPROGRAMA DE LA ASIGNATURA

A: TIPOS DE POLIMEROS, PROPIEDADES Y CARACTERIZACIONB: REACCIONES DE POLIMERIZACIONC: CARACTERISTICAS DE POLIMEROS COMERCIALESD: PROCESOS DE PRODUCCION Y TRANSFORMACION