Documento 524419

MANUAL DE PROCEDIMIENTOS
UNIDAD DE ADMINISTRACIÓN TALLERES Y
LABORATORIOS
PROGRAMA INDIVIDUAL DE PRÁCTICAS
Código:
LAB-PO-01-01
Revisión: 1
Página:
1 de 4
CICLO ESCOLAR: 2014-2015N
NOMBRE DEL DOCENTE: Dr. Luis Humberto May Hernández
CARRERA(S): Ingeniería en Materiales
ASIGNATURA: Materiales Poliméricos
SEMESTRE: 3
GRUPO(S): A
PARCIAL: 1
NOMBRE DE LABORATORIO O DE LA INSTITUCIÓN EN CASO DE PRÁCTICA
EXTERNA: Laboratorio de ciencias básicas
NÚMERO Y NOMBRE DE LA PRÁCTICA:
Practica No. 1 Síntesis de polímeros
FECHA Y HORA PROPUESTA DE LA PRÁCTICA: 10/Septiembre/2014, 12:00 a 14:00
MATERIALES REQUERIDOS:
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Gradilla con 6 tubos de ensayo
Pinzas para tubo de ensayo
Probeta para 10 ml
Dos vasos de precipitado de 500 ml
Varilla de agitación
Gotero
Alambre de Cobre
Metacrilato de Metilo
Cloruro de Sebacoilo
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NaOH en concentración de 4M
Hexano-1,6-diamina
Peróxido de Benzoilo
Clorhidrato de anilina
Urea
Formaldehído al 40%
Resorcinol
Acido sulfúrico concentrado
Agua destilada
EQUIPO REQUERIDO:
Placa de agitación y agitador magnético
SE DEBE ANEXAR LA DESCRIPCIÓN DEL DESARROLLO DE LA PRÁCTICA.
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Dr. Luis Humberto May Hernández
18-Agosto-2014
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SÍNTESIS DE POLÍMEROS
1.- FUNDAMENTO TEÓRICO
1.1.- Introducción
El término macromolécula, o polímero, se aplica a las sustancias de peso molecular elevado
que están compuestas por un gran número de unidades de bajo peso molecular, llamadas
monómeros, (normalmente mayor a 100) que se unen entre sí por medio de enlaces
covalentes. Si los monómeros que forman la macromolécula están unidos por sus extremos
formando una cadena larga sin que las distintas cadenas se encuentren unidas entre si por
enlaces covalentes, se denominan polímeros lineales. Dichos polímeros, salvo que su peso
molecular sea muy alto (mayor a 1.000.000) suelen ser solubles en distintos disolventes y al
calentarse se ablandan o se funden, por lo cual pueden extruirse en forma de fibras o
moldearse, adoptando la forma que se desee. Por ello, se dice que son termoplásticos.
Por el contrario, aquellos polímeros cuyas cadenas se encuentran entrecruzadas, uniéndose
entre si en diversos puntos mediante enlaces covalentes, se denominan polímeros
entrecruzados o termoestables. Este tipo de polímero adopta la forma de grandes redes
tridimensionales que hacen que sean insolubles e infusibles.
La importancia de los polímeros en la industria y en la vida diaria es muy grande, cabe
recordar que las unidades estructurales (polisacáridos y proteínas) y de información (ADN
y ARN) de los seres vivos son polímeros. Así mismo, muchos de los materiales que
manejamos habitualmente (bolsas y botellas de plástico, el nylon y muchos otros tejidos)
están realizados empleando materiales poliméricos.
El proceso por el que se unen distintos monómeros para formar una macromolécula se
denomina reacción de polimerización y puede realizarse de dos formas distintas:
 Polimerización por adición
 Polimerización por condensación
Ambos tipos de reacciones han de ser capaces de continuar indefinidamente. Siempre que
reaccionen dos moléculas de monómero, el producto resultante debe ser capaz de
reaccionar con otro monómero para que la cadena pueda alargarse.
2.- OBJETIVO DE LA PRÁCTICA
En esta práctica se sintetizaran distintos tipos de polímeros y se discutirá sobre las
distintas propiedades de cada uno de ellos.
3.- MATERIAL Y PRODUCTOS
3.1.- Material
 Gradilla con 6 tubos de ensayo
 1 Probeta de 10 ml.
 2 Vasos de precipitado de 100 ml.
 1 Vaso de precipitado de 500 ml.
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1 Varilla de vidrio.
2 Pinzas
2 Varillas metálicas/ pies, para soporte.
Cuentagotas
3.2.- Productos
 Metacrilato de metilo
 Peróxido de benzoilo
 Formaldehído al 40%
 Clorhidrato de anilina
 Urea
 Ácido sulfúrico concentrado
 Resorcinol
 NaOH 4 M
 Hexano-1,6-diamina
 Cloruro de sebacoilo
4.- PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
Como precaución general es muy importante seguir las siguientes recomendaciones durante
la realización de esta práctica.
- Usar guantes y gafas de seguridad.
- No verter ningún residuo por las piletas. Tener en cuenta que puede producirse
polimerización en el interior de las tuberías con el consiguiente atasco.
- Los residuos líquidos se verterán en los contenedores de residuos orgánicos, el
material de vidrio se lavará con acetona y ésta se dispondrá en los bidones de
residuos y sólo entonces se lavara con agua en las piletas.
- Los residuos sólidos se recogerán con papel.
- Se debe trabajar en la campana extractora el mayor tiempo posible.
4.1.- Obtención del plexiglás.
Colocar en un tubo de ensayo 3 ml de metacrilato de metilo y una punta de espátula de
peróxido de benzoilo (iniciador). Calentar suavemente el tubo al baño de María procurando
que no hierva su contenido (70º C), a fin de evitar la formación de burbujas en la masa de
reacción. Una vez finalizada la misma, observar las características del producto formado.
4.2.- Obtención de la resina anilina-formol.
Preparar en un tubo de ensayo una disolución saturada de clorhidrato de anilina. Para ello,
tomar 4 ml de agua y se va añadiendo lentamente y con agitación 2 g de clorhidrato de
anilina (calentar el tubo al baño de María). Una vez saturada se añaden sobre la misma 5 ml
de formaldehído la 40% y si no se observa reacción, se calienta el tubo al baño Maria hasta
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que aparezca una tonalidad anaranjada. Anotar las características del polímero que se ha
formado.
4.3.- Obtención de la resina urea-formol.
Colocar en un tubo de ensayo unos 4 ml de disolución saturada de urea (preparada de igual
manera que la de clorhidrato de anilina del apartado anterior) y añadir a continuación 5 ml
de formaldehído al 40%. Homogeneizar la disolución y añadir con una pipeta, gota a gota,
ácido sulfúrico concentrado. Observar la evolución del sistema y anotar los resultados.
4.4.- Obtención de un polímero fenólico mediante condensación.
Pesar aproximadamente 1 g de resorcinol en un vaso de precipitado. Agregar 1 ml de
NaOH 4 M y 5 ml de formaldehído al 40%. Mantenga la temperatura de la mezcla sobre
50º hasta que todos los cristales se disuelvan. Colocar un alambre de cobre sumergido en la
solución (éste servirá para recoger el polímero). La mezcla de reacción debe estar
perfectamente disuelta. Aumentar la temperatura a 70º C y mantener la solución a esta
temperatura durante aproximadamente 10 minutos.
Dejar enfriar la mezcla y separar el disco de plástico del vaso.
4.5.- Obtención del Nylon-610
Disolver aproximadamente 200 mg de hexano-1,6-diamina en 25 ml de agua destilada y
añadir 1 ml de NaOH 4 N en un vaso de precipitado de 100 ml. Añadir lentamente 1 ml de
cloruro de sebacoilo teniendo cuidado de no mezclar las dos fases (el cloruro de sebacoilo
debe añadirse sobre las paredes). Debe formarse una película blanca de Nilón-610 entre las
dos capas, esta película puede tomarse con unas pinzas o una varilla de vidrio y estirarse
lentamente para formar una fibra que puede enrollarse sobre la varilla de vidrio. Comprobar
las propiedades del polímero sintetizado.
5. RESULTADOS
Se entregara un reporte que deberá contener los siguientes apartados.
1. Breve introducción teórica
2. Objetivos de trabajo.
3. Realizar el marco teórico del polímero obtenido, sus componentes y las
características de la reacción.
4. Reflejar todos los datos experimentales utilizados y obtenidos.
5. Investigar que equipos se utilizan para la síntesis de polímeros
6. Elabore las conclusiones del informe analizando el trabajo experimental y los
resultados obtenidos.