Modelado Matemático de la Polimerización Heterogénea en Masa de Estireno en Presencia de Polibutadieno

N. CASIS, D. A. ESTENOZ, L. M. GUGLIOTTA, H. OLIVA, Y G. R. MEIRA

Acapulco, México

Congreso; VIII Simposio Latinoamericano de Polímeros y VII Congreso Iberoamericano de Polímeros; 2002

El poliestireno de alto impacto (HIPS) es un material heterogéneo constituido por partículas gomosas dispersas en una matriz vítrea de poliestireno (PS). Estas partículas son en sí mismas heterogéneas y están constituidas por polibutadieno (PB) y copolímero de injerto, con inclusiones de PS ocluido, presentando una típica estructura “salame”. El proceso de síntesis en masa consiste en polimerizar estireno (St) en presencia de PB y de pequeñas cantidades de solvente e iniciador químico. La reacción transcurre en varias etapas. En la Etapa I, la reacción es homogénea y dura hasta el punto de separación de fases (a una coversión de aproximadamente un 2%). En la Etapa II coexisten dos fases: una continua rica en goma y una dispersa es rica en PS. La Etapa II acaba en el punto de inversión de fases (a un 10-15% de conversión). Durante la inversión de fases se producen las partículas gomosas y se desarrolla la morfología del HIPS. Esta se mantiene hasta altas conversiones, y afecta en gran medida las propiedades del material. Con la inversión de fases comienza la Etapa III. En ella, la fase continua es la rica en PS, y en las partículas pueden distinguirse 2 fases: la goma propiamente dicha y la fase de PS ocluido. En este trabajo, se presenta un modelo matemático para la síntesis del HIPS que considera a la polimerización como ocurriendo en 1, 2 y 3 fases, según las etapas antes consideradas. El modelo matemático simula a una polimerización en masa discontinua, la cual a su vez emula a un proceso industrial.