Se desarrolló un modelo matemático para describir la cinética de la polimerización en emulsión controlada por nitróxido, así como su validación con datos experimentales reportados en la literatura. Se realizaron simulaciones para copolimerizaciones estireno/acrilato de butilo con TEMPO y OH-TEMPO en proceso semi-continuo. El modelo se utiliza como herramienta para calcular los efectos cuantitativos de las principales variables del proceso, el enfoque se basa en balances de población que describen el número de partículas que contienen n radicales propagantes, incluye partición del radical estable nitróxido y especies alcoxiaminas en las fases acuosa y partículas. Se observó que el modelo es capaz de predecir la conversión, número de partícula, diámetro de partícula, reparto termodinámico de monómero, balances de especies nitróxidos-alcoxiaminas, y radicales en fase acuosa y partícula. Se compararon los perfiles calculados con el modelo contra los valores experimentales, se corroboró cómo al aumentar la relación estireno/TEMPO de 10 a 25 impacta en un aumento del 900% en el número de partículas y una disminución del 50% en el diámetro. Para el caso del estudio de la relación OH-TEMPO se observa el efecto del aumento o disminución del tiempo de inducción en la polimerización al cambiar la relación OH-TEMPO/KPS.