Modelado Matemático de la Polimerización RAFT de Acetato de Vinilo: Estimación de Parámetros Cinéticos con Validación Experimental

CARLOS CASTOR JR; JOSÉ C. PINTO; MARCO OLIVEIRA; CLAUDIA SARMORIA; MARIANO ASTEAUSAIN; ADRIANA BRANDOLIN; ESTEBAN PINTOS

Los Cocos

Simposio; XII Simposio Argentino de Polìmeros; 2017

Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Nacional de Córdoba

La polimerización controlada por el mecanismo de Transferencia de cadena por Adición-Fragmentación Reversible (RAFT) se presenta como una de las alternativas más promisorias entre las técnicas de polimerización radicalaria controlada para producir polímeros a nivel industrial. Esto se debe a su compatibilidad con una gran variedad de monómeros y a sus moderados requerimientos de condiciones de reacción. En este contexto, los modelos matemáticos rigurosos que permitan diseñar el proceso para obtener resinas con propiedades a medida son herramientas de gran importancia para disminuir tanto la carga de trabajo experimental como la incertidumbre en el diseño del proceso y permitir así una operación más segura y confiable. A pesar del esfuerzo direccionado a entender el mecanismo y la cinética de la polimerización RAFT, todavía existen dudas sobre algunos pasos específicos del mecanismo. En particular, es sabido que la velocidad de propagación de algunos sistemas RAFT se ralentiza cuando aumenta la concentración del agente de transferencia de cadena. Existen tres teorías predominantes en la literatura que intentan dilucidar este efecto y explicar los pasos detallados del mecanismo. Las tres teorías son: Fragmentación Lenta, Terminación de Radicales Intermediarios y Terminación de Radicales Intermediarios con Oligómeros. El objetivo del presente trabajo es desarrollar un modelo matemático con validación experimental de la polimerización RAFT de acetato de vinilo en masa que permita simular las tres teorías en discusión con fines comparativos. En el proceso de estimación de parámetros cinéticos se compararon las predicciones del modelo con valores experimentales de propiedades promedio (peso molecular promedio en número (Mn) y en peso (Mw)) y también la distribución completa de pesos moleculares (MWD). Los resultados obtenidos muestran que el modelo propuesto representa adecuadamente a los datos experimentales y podría ser utilizado para la búsqueda de condiciones de operación o para la producción de polímeros con propiedades específicas.