Revista Técnica de la Facultad de Ingeniería (Aug 2004)
<title language="eng">Grafting of styrene and acrylic monomers onto polybutadiene
Abstract
En este trabajo se estudió la copolimerización en solución, isotérmica y por radicales libres de estireno y monómeros acrílicos en presencia de polibutadieno (PB), usando terbutilperoctoato (TBPO) como iniciador. Los monómeros acrílicos estudiados fueron: metacrilato de metilo (MMA), acrilato de etilo (EA) y metacrilato de n-butilo (BMA). Se llevaron a cabo pruebas preliminares con los monómeros acrílicos y el caucho, para establecer el momento de adición del estireno. Asimismo, se investigaron dos niveles de concentración para cada monómero acrílico con el propósito de estudiar el efecto sobre la velocidad de reacción y el índice de injerto. Se realizaron "terpolimerizaciones" adicionando el estireno, como segundo comonómero, a los copolímeros elastoméricos obtenidos. Para todas las reacciones, se determinó gravimétricamente la evolución de la conversión global. Se compararon los resultados obtenidos mediante el análisis de los espectros de RMN 13C para los copolímeros y terpolímeros elastoméricos con el porcentaje de injerto y la composición global, arrojados por gravimetría. Se encontró el siguiente orden de reactividades en la polimerización en presencia de polibutadieno: MMA> BMA > EA, verificándose la acción del polibutadieno como un agente retardador de la reacción de los monómeros acrílicos. Se estableció como punto de adición del estireno una composición del poli(butadieno-g-monómero acrílico) con una fracción de1 monómero acrílico incorporado entre 50 y 60%. La velocidad de reacción de las terpolimerizaciones a diferentes relaciones monómero acrílico/estireno, presentó un comportamiento lineal y similar al del estireno, independientemente del monómero acrílico y de la relación de alimentación. Los espectros de 13C RMN de las muestras con BMA presentaron las señales correspondientes a cada monómero adicionado indicando la posibilidad de formación del terpolímero.Isothermal free radical copolymerization of acrylic monomers and styrene in the presence of polybutadiene (PB), in solution, using tert-butylperoctoate (TBPO) as initiator were investigated. The acrylic monomers used were: methyl methacrylate (MMA), ethyl acrylate (EA) and n-butyl methacrylate (BMA). Preliminary tests with acrylic monomers and rubber were carried out to establish the time of styrene addition. Also, two levels of concentration for each acrylic monomer were investigated in order to study its effect on the reaction rate and the grafting efficiency. "Terpolymerizations" were made adding styrene to obtained elastomeric copolymers. For all the reactions, the evolution of the global conversion was determined gravimetrically. These results were compared with those obtained by 13C NMR spectra for copolymers and elastomeric terpolymers. The order of the monomer reactivities in the polymerization in the presence of polybutadiene was: MMA > BMA > EA. A composition between 50 and 60% in the poly (butadiene-g- acrylic monomer) copolymer was established like point for addition of styrene. The influence of the polybutadiene like a delaying agent of the reaction of acrylic monomers was verified. The terpolymerizations reaction rates with different relations acrylic monomer/styrene showed a linear behavior, similar to the styrene one, independently of acrylic monomer and of feed comonomers relationship used. The 13C NMR spectra of the terpolymerizations samples with BMA displayed the signals corresponding to each monomer, indicating that is possible the formation of the terpolymer.
