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Física de Macromoléculas |
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Programa - Curso 2007
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1. Nociones básicas de polimerización. |
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Polímeros sintéticos. Polimerización en etapas. Polimerización en cadena. Iniciación radical, aniónica y catiónica. Otros mecanismos. Polímeros más comunes: nomenclatura, aplicaciones. Grupos funcionales en polímeros. |
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2. Peso molecular y distribución de peso molecular |
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Peso molecular promedio. Definición de peso molecular promedio-número MN. Peso molecular promedio número en polimerización en etapas. Distribución de peso molecular. Distribución de peso molecular en polimerización en etapas. Peso molecular promedio-peso MW. Peso molecular promedio-peso en polimerización en etapas. El cociente MW/MN como medida de la polidispersidad. Distribuciones más probable y Schulz-Zimm. Polímeros vivientes. Formación de redes por polímeros no-lineales: ramificación y entrecruzamiento. Gelación. El punto gel en polímeros ramificados a partir de monómeros multifuncionales. |
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3. Determinación de pesos moleculares |
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Análisis de grupos finales. Métodos coligativos para MN. Presión osmótica. Viscosidad de soluciones. Efecto de polidispersidad. Viscosidad en solución y estructura de polímeros. Dispersión de luz para MW. Distribución de peso molecular por cromatografía. |
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4. Cinética y mecanismos de polimerización. |
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Polimerización en etapas. Polimerizaciones autocatalítica y con catalizador agregado. Polimerización por radicales libres. Velocidad de polimerización. Modos de terminación. Peso molecular instantáneo. Distribución de peso molecular. Efecto de la temperatura en la polimerización radical. Reacciones de transferencia. Copolimerización radicalaria. |
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5. Estructura de macromoléculas. |
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Conformaciones. Rotación de enlaces y forma molecular. Isomería conformacional. Hélices y cristales. Polímeros fundidos y soluciones. Estereoisomería. Tacticidad y conformaciones. |
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6. Comportamiento estadístico de cadenas desordenadas. |
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Cociente característico. Longitud de persistencia. Modelos: cadena libremente rotante, cadena de enlaces independientes. Efecto de interacciones entre enlaces vecinos. Cadenas fantasmas, ovillo Gaussiano. Función de distribución del vector extremo-extremo. Radio de giración de la cadena Gaussiana. Cadena libremente rotante equivalente. Modelo rotacional isomérico. Cadenas no ideales: efecto del volumen excluído. |
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7. Elasticidad del caucho. |
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Propiedades físicas. Termodinámica. Elasticidad elástica. Elasticidad entrópica. Estructura de redes. Modelo afín. Modelo de red fantasma. Relaciones esfuerzo-deformación. Comportamiento experimental: curvas esfuerzo-deformación, rigidez y densidad de entrecruzamientos. Tratamiento fenomenológico. Estructura de elastómeros: vidrios, comportamiento elástico, cristalización. Elastómeros más comunes |
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8. Polímeros en solución. |
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Soluciones regulares de no-electrolitos. Teoría de Flory-Huggins. Energía libre de mezcla. Separación de fases. Comportamiento experimental de soluciones de polímeros y el modelo de Flory-Huggins: actividad del solvente en soluciones concentradas, solubilidad y temperaturas críticas. Equilibrio de solvatación en redes elásticas. Compresibilidad osmótica. Mezclas de polímeros. |
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9. Dinámica de macromoléculas. |
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Viscoelasticidad. Viscosidad de polímeros puros. Dependencia con el peso molecular. Entrecruzamientos. Modelo de Rouse. Modelo de reptación. Tiempos característicos. Coeficientes de difusión. Relajación de la estructura. Dinámica interna de la macromolécula. |
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10. Experimentos. |
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10.1 Polimerización por via radical de monómeros vinílicos. 10.2 Estructura de macromoléculas en solución. 10.3 Solvatación de elastómeros. |
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Bibliografía |
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