Estudio de la dinámica de un sistema de polimerización en masa

La técnica de espectroscopía de resonancia magnética nuclear usando pulsos de gradientes de campo se implementó en el Laboratorio Central de la Universidad Autónoma Metropolitana Iztapalapa, y se usó en un sistema de polimerización en masa de estireno, para medir el coeficiente de difusión de las diferentes especies presentes en el sistema de polimerización, considerando un amplio intervalo de conversión. En México, ésta es la primera vez que se realizan este tipo de mediciones; ahora se dispone de una herramienta útil que podrá ser usada en el estudio de sistemas complejos. En este trabajo se presenta un modelo fenomenológico para la difusión de moléculas pequeñas, basado en un doble escalamiento, el cual permitió disponer de una función que abarca todo el intervalo de concentración estudiado, cubriendo intervalos de concentración en donde otros modelos no funcionan. Se obtuvieron datos de coeficiente de difusión de poliestireno en la polimerización en masa, que contemplan hasta el régimen concentrado; este sistema es polidisperso y multicomponente. La difusión se representa adecuadamente mediante una función exponencial distendida, la cual provee de una expresión sencilla y útil con fines de predicción. Se estimaron los coeficientes de la rapidez del proceso de terminación bimolecular mediante el uso de la distribución de tamaños o longitudes de cadena de los polímeros. Este método provee datos en función de la conversión, y permite asociarlos con el mecanismo que controla la rapidez del proceso de terminación. Con base en el estudio de la dinámica de la polimerización, se discute la influencia que la difusión tiene sobre el coeficiente de la rapidez del proceso de terminación bimolecular. Los resultados muestran que en el régimen diluido el coeficiente de la rapidez de terminación es independiente del tamaño de los radicales involucrados y, por tanto, la difusión traslacional no es el mecanismo que controla el proceso de terminación bimolecular, sino una difusión efectiva. En tanto que en el régimen semidiluido, se suguiere que la difusión traslacional es el mecanismo que controla la rapidez del proceso de terminación bimolecular