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Introducción a los plásticos. Polipropileno (PP)

Historia, descripción y características de este plástico.
by

Manuel Mena

on 3 November 2012

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Transcript of Introducción a los plásticos. Polipropileno (PP)

Polipropileno.
Historia.
En 1954 el italiano G. Natta, siguiendo los trabajos elaborados por K. Ziegler en Alemania logran obtener polipropileno de estructura muy regular denominado isotáctico.
Su comercialización en Europa y Norteamérica se inicio rápidamente en 1957, en aplicaciones para enseres domésticos. Historia.
Se descubren nuevos estabilizantes a la luz.
Se consigue mayor resistencia al frío conseguida con la polimerización propileno−etileno
Para el polipropileno es facil admitir cargas reforzantes como la fibra de vidrio, el talco, amianto y el bajo precio le dieron gran auge a la utilización de este material. ¿Que es el Polipropileno (PP)? Es un plástico de desarrollo relativamente reciente que ha logrado superar las deficiencias que presentaba este material en sus inicios, como eran su sensibilidad a la acción de la luz y al frío. Ello es posible mediante la adición de estabilizantes y la inclusión de cargas reforzantes como el amianto, el talco o las fibras de vidrio. Se obtiene a partir del propileno extraído del gas del petróleo.
Es un material termoplástico incoloro y muy ligero.
Material duro, dotado de una buena resistencia al choque y a la tracción.
Tiene excelentes propiedades dieléctricas y una gran resistencia a los agentes químicos y disolventes a temperatura ambiente. Está formado de enlaces simples carbono-carbono y carbono-hidrógeno.
Pertenece a la familia de las poliolefinas (polietilenos entre otros).
Su estructura molecular consiste de un grupo metilo (CH3) unido a un grupo vinilo (CH2).
Por medio del arreglo molecular de este ultimo se logra obtener diferentes configuraciones estereoquímicas (isotáctico, sindiotáctico y atáctico) Estructuras. Estructura Isotáctica.
El polipropileno isotáctico es el más importante en comparación con el atáctico y el sindiotáctico.
Tiene la estructura más estéreo-regular del polipropileno que le confiere un alto grado de cristalinidad.
Muchas propiedades mecánicas y de procesabilidad del polipropileno están altamente determinadas por el nivel de isotacticidad y su cristalinidad.
El incremento de la cristalinidad del polipropileno hace al material menos duro que le polietileno. Estructura Sindiotáctica.
Ha llegado a ser recientemente una realidad comercial.
Los radicales metilo, están alternados a lo largo de la cadena de manera ordenada estéreo-químicamente. Estructura Atáctica.
Es caracterizado por sus características pegajosas, amorfas y bajo peso molecular.
Proveen el mismo efecto de un plastificante, reduciendo la cristalinidad del polipropileno.
Una cantidad pequeña puede ser usada para proporcionar ciertas propiedades mecánicas, como rendimiento a bajas temperaturas, elongación, propiedades de procesabilidad y ópticas.
Manuel J. Mena Peralta.
Grupo 2. Fórmula del Polipropileno. La fórmula del monómero y del polímero es la siguiente: Obtención del Polipropileno. Se obtiene mediante la polimerización del propileno en presencia de catalizadores alquilmetálicos.




El polipropileno se puede obtener a partir del monómero propileno, por polimerización Ziegler-Natta y por polimerización catalizada por metalocenos. Categorización.. Homopolímero.
Tiene una dureza y una resistencia térmica superiores a las del polietileno de alta densidad, pero una resistencia al impacto inferior y se vuelve quebradizo por debajo de ~0°C.
Las Aplicaciones para los homopolímeros se dan en envolturas de aparatos eléctricos, embalajes, estuches de cintas, fibras, monofilamentos. Copolímero.
Posee otro monómero oleofino, generalmente etileno, para el impacto mejorado u otras propiedades, por lo tanto las calidades copoliméricas son preferidas para aplicaciones que exponen a condiciones de frío/invierno.
Tienden a ser más difíciles de fabricar, pero la nueva tecnología se ha ido encargando de que esta dificultad desaparezca y no se convierta en un gran problema.
Para los copolímeros las aplicaciones se dan en tubos, casco de barcos, asientos y piezas para el automóvil, por ejemplo, cofres de baterías y parachoques aunque estos últimos suelen ser fabricados con polipropilenos modificados con elastómeros como se dijo anteriormente.
Propiedades Propiedades Físicas.
La densidad del polipropileno, esta comprendida entre 0.90 y 0.93 gr/cm3. Por ser tan baja permite la fabricación de productos ligeros.
Es un material más rígido que la mayoría de los termoplásticos. Una carga de 25.5 kg/cm2, aplicada durante 24 horas no produce deformación apreciable a temperatura ambiente y resiste hasta los 70º C.
Posee una gran capacidad de recuperación elástica.
Tiene una excelente compatibilidad con el medio.Es un material fácil de reciclar.Posee alta resistencia al impacto.
Propiedades Mecánicas.
Puede utilizarse en calidad de material para elementos deslizantes no lubricados.
Tiene buena resistencia superficial.
Tiene buena resistencia química a la humedad y al calor sin deformarse.
Tiene buena dureza superficial y estabilidad dimensional.
Propiedades Eléctricas.
La resistencia transversal es superior a 1016 O/cm.
Por presentar buena polaridad, su factor de perdidas es bajo.
Tiene muy buena rigidez dieléctrica.
Propiedades Químicas.
Tiene naturaleza apolar, y por esto posee gran resistencia a agentes químicos.
Presenta poca absorción de agua, por lo tanto no presenta mucha humedad.
Tiene gran resistencia a soluciones de detergentes comerciales.
El polipropileno como los polietilenos tiene una buena resistencia química pero una resistencia débil a los rayos UV (salvo estabilización o protección previa). El PP es transformado mediante muchos procesos diferentes. Los más utilizados son:
Moldeo por inyección de una gran diversidad de piezas, desde juguetes hasta parachoques de automóvilesMoldeo por soplado de recipientes huecos como por ejemplo botellas o depósitos de combustibleTermoformado de, por ejemplo, contenedores de alimentos. En particular se utiliza PP para aplicaciones que requieren resistencia a alta temperatura (microondas) o baja temperatura (congelados).Producción de fibras, tanto tejidas como no tejidas.Extrusión de perfiles, láminas y tubos.Producción de película, en particular:Película de polipropileno biorientado (BOPP), la más extendida, representando más del 20% del mercado del embalaje flexible en Europa OccidentalPelícula moldeada ("cast film")Película soplada ("blown film"), un mercado pequeño actualmente (2007) pero en rápido crecimientoEl PP es utilizado en una amplia variedad de aplicaciones que incluyen empaques para alimentos, tejidos, equipo de laboratorio, componentes automotrices y películas transparentes.Tiene gran resistencia contra diversos solventes químicos, así como contra álcalis y ácidos.
Una gran parte de los grados de PP son aptos para contacto con alimentos y una minoría pueden ser usados en aplicaciones médicas o farmacéuticas. Polipropileno Expandido: es anticorrosivo, y aplicado por extrusión lateral en altos espesores.
Sirve para la protección anticorrosiva externa de tuberías de acero sumergidas para el transporte de fluidos.
De baja conductividad térmica, alta resistencia mecánica e impermeabilidad, es ideal para su utilización en aguas poco profundas. El Polipropileno Compacto:
Se usa como revestimiento anticorrosivo, y aislante a base de polímeros termoplásticos aplicados a altos espesores.
Se usa en la protección anticorrosiva externa y aislamiento térmico de tuberías de acero sumergidas para el transporte de fluidos.
Es de alta resistencia mecánica e impermeabilidad es ideal para una amplia gama de condiciones de instalación, en aguas muy profundas. Para terminar tenemos el Polipropileno Sintáctico, Es un Revestimiento Aislante Térmico y Anticorrosivo a base de Polipropileno adicionado con microesferas de vidrio.
Se aplica por extrusión lateral en altos espesores. VENTAJAS Y DESVENTAJAS. Ventajas.
Precio: es barato, y el material del que se extrae, lo es también.
Utilizable en la industria alimentaria: es inodoro y no tóxico.
Muy resistente a fatiga y flexión.
Muy poco denso.
Químicamente inerte, esterilizable y reciclable.
Es un excelente aislante eléctrico. Desventajas.
Frágil a baja temperatura.
Sensible a los rayos UV (a no ser que se añadan aditivos).
Menos resistente a la oxidación que el polietileno.
Difícil de pegar.
Necesita mezclarse con elastómeros para mejorar su resistencia.
Su producción es altamente contaminante, y su reciclaje complejo.
Usos y Comercialización. TRANSFORMACIONES
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