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Grupo T ; Cauchos con carbono, oxígeno y azufre en la cadena principal
EPDM sulfonado
Las reacciones de sulfonación son bien conocidas y a menudo se aplican en elastómeros de hidrocarburos comerciales como EPDM. La modificación de los elastómeros por sulfonación generalmente se realiza para mejorar su conductividad de protones o convertirlos en ionómeros. Si bien las rutas sintéticas hacia los ionómeros a menudo son engorrosas y consisten en varios pasos posteriores, la introducción de interacciones iónicas en materiales poliméricos existentes por modificación química se logra a través de un método relativamente simple, concebible para la ampliación a nivel industrial. La aplicación de la modificación del elastómero por sulfonación se ve facilitada por el hecho de que una extrusora también se puede usar como un reactor tubular eficaz y continuo para esta reacción. Eso y la amplia aplicabilidad de los polímeros sulfonados hacen que la sulfonación sea uno de los métodos de tratamiento químico más eficaces y universalmente aplicables. Los métodos utilizados se basan en el uso de agentes sulfonantes derivados del ácido sulfúrico o sulfónico y, en general, no son fáciles de controlar en términos de regioselectividad, así como la aparición de reacciones secundarias. La introducción de grupos sulfonato de metal en un etileno/polipropileno-monómero terpolímero (EPDM) por reacción de su insaturación residual con acetil sulfato, seguido de neutralización del ácido sulfónico polimérico resultante con acetatos metálicos , porta a la formacion de epdm sulfonado.
La sulfonación de elastómeros como el EPDM generalmente se realiza con ácido clorosulfúrico, que es muy reactivo y produce elastómeros sulfonados altamente reactivos. Desafortunadamente, el material producido generalmente tiene propiedades de material inferiores en comparación con el material virgen ya que el caucho pierde sus características elastoméricas y se convierte en un EPDM sulfonado rígido y frágil. La razón es que el ácido clorosulfónico reactivo induce la escisión de la cadena durante la sulfonación. Se encuentra una alternativa en el acetil sulfato más suave donde no se observa dicha degradación del polímero. Aunque esta metodología se ha usado comúnmente para obtener elastómeros sulfonados, el procedimiento requerido no es muy factible a nivel industrial porque requiere que el polímero se disuelva. Los elastómeros de hidrocarburos completamente saturados como EPM o SBS hidrogenado (HSBS) también pueden sulfonarse ya que los carbonos terciarios en EPM y los grupos fenilo en HSBS son susceptibles a la reacción con ácido clorosulfónico. La modificación del elastómero por sulfonación introduce grupos polares en la cadena principal del polímero. Los polímeros modificados se han usado ampliamente como compatibilizadores in situ en mezclas de polímeros. La neutralización del elastómero sulfonado da como resultado ionómeros con propiedades fuertemente modificadas. La incorporación de ácido sulfónico en los elastómeros a través de la sulfonación mejora características tales como adhesión, humectabilidad, propiedades de barrera, teñibilidad, metalización, disipación de carga electrostática, conductividad eléctrica y de protones y resistencia a la abrasión. Estas características han llevado a la exploración de una variedad de aplicaciones para polímeros sulfonados, como baterías, sensores, pantallas, resinas de intercambio iónico y, recientemente, celdas de combustible. Finalmente, las interacciones electrostáticas en materiales poliméricos representan una ruta atractiva para la reticulación física.
Aplicacion
Los EPDM sulfonados están formulados para formar una serie de productos de goma, incluidos adhesivos para calzado y mangueras de jardín.
