Describa la diferencia entre la formación de un polímero de adición y un polímero de condensación
Se ofrece una breve descripción de los polímeros, los plásticos y la polimerización. Se discuten los criterios de idoneidad de los productos de almacenamiento de plásticos y se relacionan con los peligros que tienen los plásticos, inicialmente antes del envejecimiento, y que se desarrollan, después del envejecimiento. Se describen y tabulan los tipos y la gravedad de los peligros, incluidos los desprendimientos de gases, la exudación y la pérdida de función, antes y después del envejecimiento natural en entornos museísticos, para plásticos específicos. Se describe la sensibilidad de los plásticos a los agentes de degradación en entornos museísticos y cómo esta degradación afecta al tipo de peligro y a la gravedad de la degradación del plástico y, en última instancia, a la idoneidad del plástico para los productos de almacenamiento. Se presentan varias tablas, entre ellas la de la sensibilidad de los plásticos a los agentes de degradación del entorno y la de los tipos y el grado de gravedad de los peligros. El riesgo de que un producto de almacenamiento de plástico seleccionado cause daños a los objetos depende de los tipos de peligro que presenta el producto y de la probabilidad de que el objeto sufra efectos adversos por ese peligro. Con estas tablas y su conocimiento de los tipos de objetos que se almacenan, los gestores de las colecciones pueden determinar el riesgo de utilizar productos de plástico específicos para almacenar los diferentes objetos de su colección.
Polimerización por adición
Las estructuras de red rígidas de los polímeros orgánicos nanoporosos proporcionan una alta porosidad, lo que resulta beneficioso para aplicaciones como la sorción de gases, la separación de gases, la (foto)catálisis heterogénea, la detección y la (opto)electrónica. Sin embargo, las estructuras de red son prácticamente insolubles. Por lo tanto, el procesamiento de polímeros nanoporosos en nanopartículas o películas sigue siendo un reto. En este trabajo, informamos de que los polímeros nanoporosos fabricados a través de una condensación tipo Knoevenagel pueden ser fácilmente procesados en nanopartículas (115,7 ± 40,8 nm) o en una película impecable utilizando aminas líquidas como disolvente a temperaturas elevadas. Los espectros FTIR revelaron que los grupos carboxilo de los polímeros nanoporosos actúan como sitios reactivos para las aminas, formando nuevas funcionalidades y espaciando las cadenas poliméricas para ser disueltas en las aminas líquidas. Se comprobó que la película procesada era CO2-fílica a pesar de su baja superficie, y que además podía transformarse en una fina película de carbono mediante un tratamiento térmico.
Los polímeros nanoporosos ofrecen una porosidad permanente junto con estructuras robustas y ligeras. El enfoque de bloques de construcción para los polímeros nanoporosos permite una variedad casi infinita de arquitecturas cambiando la química y la geometría de los monómeros [1]. Se han hecho nuevos descubrimientos sobre los polímeros nanoporosos basados en diferentes combinaciones de monómeros que aportan propiedades únicas a las estructuras poliméricas. En particular, la alta porosidad de los polímeros nanoporosos ha ganado una importante atención en diversas aplicaciones como la adsorción y el almacenamiento de gases [2], la purificación del agua [3], el almacenamiento de energía [4] y la catálisis [5], donde los vacíos grandes y permanentes en los polímeros nanoporosos proporcionan espacio para acomodar los sustratos objetivo y las moléculas invitadas. Se ha informado de una serie de polímeros nanoporosos, a saber, marcos orgánicos covalentes [6], polímeros microporosos conjugados [7], marcos covalentes de triazina [8], marcos aromáticos porosos [9], redes de polímeros porosos [10] y polímeros de microporosidad intrínseca [11]. Hemos estado trabajando en polímeros orgánicos covalentes (COP) nanoporosos, centrándonos en la durabilidad estructural y la sostenibilidad económica para la captura de gases [12] y las aplicaciones de tratamiento de aguas [13].
Tasa de polimerización
Un gran número de materiales poliméricos importantes y útiles no se forman por polimerización por adición, sino que proceden por transformaciones convencionales de grupos funcionales de reactivos polifuncionales. Estas polimerizaciones a menudo (pero no siempre) ocurren con la pérdida de un pequeño subproducto, como el agua, y generalmente (pero no siempre) combinan dos componentes diferentes en una estructura alternante. El poliéster Dacron y la poliamida Nylon 66, mostrados aquí, son dos ejemplos de polímeros sintéticos de condensación, también conocidos como polímeros de crecimiento gradual. A diferencia de la polimerización por adición, que en la mayoría de los casos se produce por la formación de enlaces carbono-carbono, los polímeros de crecimiento escalonado suelen crecer por la formación de enlaces carbono-heteroátomo (C-O y C-N en el Dacron y el Nylon, respectivamente). Aunque los polímeros de este tipo pueden considerarse copolímeros alternantes, la unidad monomérica que se repite suele definirse como una fracción combinada.
Algunos ejemplos de polímeros de condensación naturales son la celulosa, el almidón, las cadenas polipeptídicas de las proteínas y el poli(ácido β-hidroxibutírico), un poliéster sintetizado en gran cantidad por ciertas bacterias del suelo y del agua.
La polimerización explicada
El Sr. Heng Zhang es candidato a doctor en el Departamento de Química de la Universidad de Boston. Se licenció en Farmacia por la Universidad Tecnológica de Nanjing en 2009 y obtuvo un máster en Farmacia por la Universidad de Iowa en 2011. Desde que se unió al grupo del profesor Grinstaff, sus intereses de investigación se han centrado en el diseño y la síntesis de nuevos materiales poliméricos biocompatibles y biodegradables para aplicaciones biomédicas, así como en la química organometálica y los métodos de polimerización. Recientemente ha informado de la síntesis de poli(1,2-glicerol carbonato)s mediante la copolimerización de éter glicidílico protegido por bencilo con CO2 utilizando un complejo de cobalto de salen (H. Zhang, M. W. Grinstaff J. Am. Chem. Soc., 2013, 135, 6806).