Reticulación
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Reticulación
La modificación posterior a su síntesis de las propiedades de un polímero mediante el injerto de funcionalidades específicas se realiza con el fin de obtener un nuevo material, el cual resultaría difícil de obtener mediante síntesis directa a partir de sus monómeros. En particular, la reticulación de polímeros es un método comúnmente empleado para tales fines debido a los cambios que provoca en algunas de sus propiedades mecánicas y otras características tales como rigidez, solubilidad, permeabilidad y, resistencia térmica lo que da lugar a un gran número de posibles aplicaciones que dependerán del mayor o menor grado de reticulación del material. La reticulación, consiste es un proceso en el que se forman enlaces covalentes entre átomos de carbono de la misma o diferentes cadenas macromoleculares que constituyen el polímero, además, estas uniones inter-cadena pueden formarse también a través de un grupo funcional actuando como puente de unión entre ambas.
Reticulación de poliolefinas
Habitualmente, la reticulación de poliolefinas se puede llevar a cabo
por métodos físicos mediante el empleo de radiación de alta energía por métodos químicos con peróxidos, o organo-silanoso bien vía
fotoquímica a partir de foto-iniciadores bimoleculares de captura de
hidrógeno como por ejemplo la benzofenona. Dicha reticulación se produce como consecuencia de la generación
de radicales libres centrados en carbono que por recombinación dan
lugar a la formación de la red tridimensional reticulada en el polímero. El grado de reticulación alcanzado variará según el método
empleado, por ejemplo, se ha observado que la utilización de peróxidos
conduce en algunos casos a grados de reticulación mayores si se
comparan con los obtenidos cuando se utilizan silanos o radiación de
alta energía. No obstante, cabe señalar que la reticulación de
poliolefinas con peróxidos se realiza en estado fundido y depende en gran medida de múltiples factores como son: la temperatura de
operación, concentración y tipo de peróxido, peso molecular,
distribución de pesos moleculares ramificación, concentración de
grupos vinilo terminales del polímero, etc… que hacen que no siempre
sea posible alcanzar grados de reticulación elevados. Hay que señalar
que la aparición de reticulación en una poliolefina, aún a muy baja
extensión, puede producir cambios notables en algunas de sus
propiedades como son el aumento de la su resistencia térmica y
mecánica.
Alternativamente, la reticulación foto-inducida en estado sólido de
poliolefinas puede llevarse a cabo mediante el empleo de un fotoiniciador de tipo bimolecular como la benzofenona (BP), que bajo la
acción de la luz UV da lugar a reacciones de reducción por captura de
hidrogeno sobre la cadena hidrocarbonada generando macrorradicales
que finalmente por recombinación conducen a la reticulación del
polímero. Otra posible vía de reticulación, se realiza
en polímeros funcionalizados con grupos cromóforos capaces de sufrir
reacciones pericíclicas bajo la acción de la luz UV-Vis. En química
orgánica, una reacción pericíclica es un tipo de reacción en donde el
estado de transición de una molécula presenta una geometría cíclica y
la reacción transcurre a través de un mecanismo concertado, es decir,
tanto la ruptura como la formación de enlaces se producen en un solo
paso. Las reacciones pericíclicas pueden clasificarse en: electrocíclicas,
de cicloadición, sigmatrópicas, y transferencia de grupo, entre otras.
Polímeros fotosensibles
Actualmente, el creciente interés por los polímeros fotosensibles se
debe en parte, a la facilidad con la que se pueden inducir cambios en
alguna de sus propiedades cuando estos polímeros son irradiados con la
longitud de onda adecuada (fotorreticulación). Además, las reacciones
fotoquímicas que experimentan los grupos cromóforos anclados
pueden ser de utilidad para el estudio de la dinámica molecular de las
cadenas poliméricas. También, la posibilidad de llevar a cabo las
fotorreacciones de forma reversible puede resultar de gran utilidad para el desarrollo de nuevas aplicaciones como la ―autorreparación‖ de
materiales poliméricos, debido al control que se tiene sobre la densidad
de reticulación mediante el empleo de diferentes tiempos y longitudes
de onda de irradiación.