Red de polímeros interpenetrantes

Polímeros

Red de polímeros interpenetrantes IPN

Una red de polímero interpenetrante ( IPN ) es un polímero que comprende dos o más redes que están al menos parcialmente entrelazadas en una escala de polímero pero no unidas covalentemente entre sí. La red no se puede separar a menos que se rompan los enlaces químicos. Se puede imaginar que las dos o más redes se entrelazan de tal manera que estén concatenados y no se puedan separar, pero no se unan entre sí mediante ningún enlace químico. La simple mezcla de dos o más polímeros no crea una red de polímeros interpenetrantes (mezcla de polímeros), ni tampoco crea una red de polímeros a partir de más de un tipo de monómeros que se unen entre sí para formar una red (heteropolímero o copolímero). Una red de polímeros interpenetrantes, IPN, se define como una mezcla de dos o más polímeros en forma de red, al menos uno de los cuales se sintetiza y/o reticula en presencia inmediata del otro o otros. Un IPN se puede distinguir de las mezclas, bloques o injertos de polímeros de dos formas:

un IPN se hincha, pero no se disuelve en disolventes
se suprimen el deslizamiento y el flujo

Definiciones red de polímeros interpenetrantes

Hay varios tipos de IPN:

Red de polímero interpenetrante (IPN) : un polímero que comprende dos o más redes que están al menos parcialmente entrelazadas a escala molecular pero no unidas covalentemente entre sí y no pueden separarse a menos que se rompan los enlaces químicos . Nota : una mezcla de dos o más redes de polímeros preformadas no es una IPN.

IPN secuencial. Primero, se sintetiza la red I polimérica. Luego, el monómero II más el reticulante y el activador se hinchan en la red I y se polimerizan in situ.
Red de Interpenetración Simultánea, SIN. Se mezclan los monómeros y/o prepolímeros más los reticulantes y activadores de ambos componentes, seguido de la polimerización simultánea mediante reacciones que no interfieren. Las síntesis típicas implican cinéticas de polimerización en cadena y por etapas. Si bien ambas polimerizaciones proceden simultáneamente, las velocidades de las reacciones rara vez son idénticas.
Látex IPN. Los polímeros se fabrican en forma de látex, y cada partícula constituye un micro-IPN. Dependiendo de las velocidades de adición de monómero en relación con las velocidades de polimerización, pueden desarrollarse varios grados de interpenetración y / o morfologías de núcleo / capa. Hay varios tipos de IPN de látex.
IPN degradado. En este caso, la composición general o la densidad de reticulación del material varía de un lugar a otro en el nivel macroscópico. Una forma de preparar estos materiales implica el hinchamiento parcial de la red de polímero I por la mezcla de monómero II, seguido de una rápida polimerización antes de que tenga lugar el equilibrio por difusión. Las películas se pueden fabricar con la red de polímero I predominantemente en una superficie y la red de polímero II predominantemente en la otra superficie con una composición en gradiente existente en todo el interior de IPN termoplástico.
IPN termoplástico. Cuando se utilizan reticulaciones físicas en lugar de reticulaciones químicas, los materiales pueden fluir a temperaturas elevadas. Como tales, son híbridos entre mezclas de polímeros e IPN. Tales reticulaciones comúnmente involucran copolímeros de bloque, ionómeros y/o semicristalinidad.

Semi-IPN. Estas son composiciones en las que uno o más polímeros están reticulados y uno o más polímeros son lineales o ramificados.

Historia de las IPN

Si bien el campo de las IPN se considera más reciente que el campo correspondiente de mezclas, bloques e injertos de polímeros, algunos de los primeros materiales son anteriores a los que comúnmente se atribuyen a los campos correspondientes de mezclas, bloques e injertos. Para complicar el problema, la literatura de patentes revela que la topología de las IPN se inventó una y otra vez. Edison había pasado de los discos fonográficos de tipo cilindro a los de plato. Los últimos fueron hechos del nuevo material de fenol-formaldehído, recién inventado por Leo Baekeland. El problema con el nuevo material era que era extremadamente frágil, por lo que los nuevos platos debían ser muy gruesos. La solución de Aylsworth al problema fue mezclar caucho natural y azufre, que al calentarse forma una red. Dado que las composiciones de fenol-formaldehído están todas densamente reticuladas, la composición general era una red interpenetrante simultánea.