Polipropileno

editor — Thu, 21 May 2015 19:39:17 +0000

Pestañas verticales

Datos generales

Clasificación:

Nomenclatura:

Composición química:

(-CH₂-CH(CH₃))_n

Unidad estructural:

Propilè

Materias primas:

propileno

Estructura molecular del polipropileno. Existen tres tipos de polipropilenos: isotáctico, atáctico y sindiotáctico. El polipropileno isotáctico es aquel en que todos los grupos metilo de la cadena quedan dispuestos en la misma dirección en la cadena principal. Existen dos tipos más de polipropileno: el atáctico, donde los metilos se colocan de forma desordenada sobre el canal principal, y el sindiotáctico, donde los metilos se colocan de forma regular alternada en sentidos opuestos.
El isotáctico es el único que es utilizado para aplicaciones en ingeniería de materiales, mientras que la atáctico no se utiliza en ingeniería de materiales pero si tiene algunas aplicaciones. Aquí se comenta la isotáctico.

Sus propiedades son similares a las del PE, pero con algunas diferencias debido a los metilos enlazados al esqueleto: tiene buenas propiedades mecánicas a temperatura ambiente, precio bajo, es fácil de procesar, químicamente inerte, presenta una absorción de agua débil, baja densidad, és buen aislante eléctrico incluso en medio acuoso, soldabilidad viable y versatilidad en los métodos de procesado.

Caracterización

Difracción de Rayos X:

Métodos espectrométricos:

Metodos espectrométricos:

Descripción:

El espectro de IR se ha realizado a partir de medidas de absorbancia. Las frecuencias de vibración correspondientes a 2953 cm^-1, 2917 cm-1, 2875 cm^-1 y 2841 cm^-1 pertenecen al stretching del CH.
En 1457 cm^-1 está la parte del bending asimétrico de intensidad media del CH₃; esta banda coincide con el bending del CH₂. El bending simétrico aparece a 1375 cm^-1. Las bandas que comprendidas entre 1164 cm^-1 y 812 cm^-1 corresponden a la vibración del esqueleto del CH₃.

Metodos espectrométricos:

Descripción:

El espectro de IR se ha realizado a partir de medidas de transmitancia. Se observa que hacia 3000 - 2800 cm^-1 aparecen los Stretching del CH. En la zona de 1500 cm^-1 aparece el bending asimétrico del CH₃, que coincide con el bending del CH₂. Hacia 700 cm^-1 sale la vibración del esqueleto de CH₂.

Calorimetría:

Propiedades generales

Densidad:

0.89-0.91 g/cm³

Cristalinidad:

50-60% (Se trata de un polímero con un grado de cristalinidad elevado)

Precio:

1.45 - 1.6 €/kg

Observaciones:

Es el tercer termoplástico más vendido y uno de los más baratos ya que se puede sintetizar a partir de materiales petroquímicos de bajo coste.

Propiedades mecánicas

Módulo elástico:

0.896 - 1.55 GPa

Coeficiente de Poisson:

0.405 - 0.427

Resistencia mecánica a la compresión:

25.1 - 55.2 MPa

Resistencia mecánica a la tracción:

27.6 - 41.4 MPa

Tenacidad a fractura (KIc):

3 - 4.5 MPa·m^1/2

Comportamiento a tracción:

A la temperatura de	Alargamiento(%)
T_amb	100 - 600

Dureza:

A Temperatura de:	Vikers
T_amb	6.2 - 11.2 HV

Observaciones:

Las fibras de vidrio proporcionan un fuerte reforzamiento. La presencia de elastómeros en la cadena incrementaa la resistencia al impacto pero disminuye el módulo. Tiene buena resistencia a la fractura.

Propiedades eléctricas

Resistividad específica:

A la temperatura de	Resistividad específica
T_amb	> 10e15 ohm·m

Constante dieléctrica:

A la temperatura de	Constante dieléctrica
T_amb	2.1 - 2.3

Observaciones:

Es un buen aislante eléctrico.

Propiedades térmicas

Temperatura de transición vítrea:

(-25.2) - (-15.2) ºC

Temperatura de fusión:

150 - 175 ºC

Coeficiente de dilatación térmica lineal:

A la temperatura de	Coeficiente de expansión lineal
T_amb	80e-6 - 100e-6 1/ºC

Conductividad térmica:

0.113 - 0.167 W/m·K	Conductividad térmica
T_amb	0.113 - 0.167 W/m·K

Capacidad calorífica específica:

1.87e3 - 1.96e3 J/kg·K	Capacidad calorífica específica
T_amb	1.87e3 - 1.96e3 J/kg·K

Observaciones:

Es un buen aislante térmico.

Propiedades ópticas

Índex de refracció:

1.48 - 1.5

Observaciones:

Se trata de un material translúcido. La transparencia es difícil de alcanzar y a menudo limitada.

Propiedades tecnológicas

Temperatura mínima de utilización:

(-123) - (-73.2) ºC

Temperatura máxima de utilización:

100 - 115 ºC

Mecanización:

Media

Soldabilidad:

Es un polímero altamente soldable.

Formabilidad:

Buena. Las piezas moldeadas de PP suelen ser blancas y opacas.

Reciclabilidad:

Es un material reciclable.

Observaciones:

A baja temperatura sus propiedades disminuyen.

Propiedades químicas

Resistencia a los ácidos:

Tiene muy buena resistencia a los ácidos fuertes y débiles.

Resistencia a los álcalis:

Tiene muy buena resistencia a los álcalis fuertes y débiles.

Resistencia a los disolventes orgánicos:

Tiene muy buena resistencia a los disolventes orgánicos.

Absorción de agua:

Absorbe débilmente el agua.

Resistencia al oxígeno:

Su resistencia frente a la oxidación a 500 ºC es muy pobre. Tiene mayor sensibilidad a la oxidación al aire que el PE.

Resistencia al ozono:

Tiene baja resistencia al ozono y a la luz.

Observaciones:

Tiene muy buena resistencia al agua, tanto dulce como salada. Se trata de un material inflamable. Su resistencia a la radiación UV es baja. Normalmente es un polímero sensible a metales oxidantes como el cobre, el manganeso o el cobalto

Obtención

Observaciones:

La obtención del polipropileno se produce, básicamente, a bajas presiones (entre 1 y 5 bares), a temperaturas que oscilan entre los 30 y 80 ºC. El proceso suele ser catalizado por catalizadores tipo Ziegler-Natta introducidos en hidrocarburos saturados. Se produce una polimerización por suspensión, por lo que el polímero que se forma es insoluble y forma una suspensión de partículas finas. También se puede obtener el polímero a partir de una polimerización en masa (a partir de monómeros licuados) o una polimerización en fase gas, que requiere catalizadores especiales.
La técnica más reciente se basa en una polimerización mediante catálisis organometálica: se obtiene una distribución uniforme del peso molecular, aumentando la dureza, la resistencia al impacto, mejorando el comportamiento a bajas temperaturas y sus propiedades ópticas. Se elimina el catalizador y los hidrocarburos utilizados como dispersantes mediante desecación y se procesa posteriormente hasta obtener un granulado, como en el caso del PE.
En los procesos en los que se utiliza el catalizador Ziegler-Natta se produce una polimerización estereoespecífica, obteniéndose polipropileno isotáctico y lineal. En la síntesis del polipropileno se obtiene un 10% de macromoléculas de polipropileno atáctico como subproducto, que es eliminado posteriormente por disolución en n-heptano. Reduciendo el porcentaje de polipropileno atáctico se pueden regular algunas propiedades del isotáctico, como la resistencia al impacto a bajas temperaturas.

Conformación

Observaciones:

El polipropileno se transforma fundamentalmente por inyección, extrusión en planchas, láminas planas (llamadas cast Polypropylene; CPP), tubos y láminas sopladas, moldeo por soplado, calandrado, compresión, mediante la formación de espumas, co-extrusión y soldadura. El PP es apto para termoconformar y conformar en frío. En cambio, no es apto para ser soldado por HF y sólo se puede pegar después de hacerle un tratamiento previo, como por ejemplo una oxidación por ataque con una mezcla de ácido sulfúrico y crómico. La metalización galvánica sólo es posible en algunos PP que contienen TiO₂.

Imágenes:

Descripción:

Granza de PP coloreada.

Reciclaje

Observaciones:

El PP es un material reciclable.

Imágenes:

Descripción:

Símbolo de reciclaje para el PP.

Aplicaciones

Observaciones:

El PP se utiliza para conformar piezas de electrotecnia, láminas de condensadores, tuberías y codos, válvulas, planchas filtrantes, cajas de baterías, sacos, envases alimentarios, cintas de embalaje, cuerdas, tapas de WC, carcasas de aspiradores , prendas de batidores, bombos de lavadoras, estuches, maletas, mochilas escolares, tacones de zapatos, utensilios domésticos, césped artificial, pistas de esquí, pavimento de pistas deportivas, instrumentos médicos esterilizables, bolsas de transfusión, papeleras, herramientas de jardinería, juguetes, contenedores para congeladores, componentes automovilísticos, ventiladores, conductos de ventilación, lavaplatos industriales ...

Imágenes:

Descripción:

Envases de jabones y de utensilios de higiene, de alimentación, así como material escolar y de oficina está hecho con PP.

Imágenes:

Descripción:

Los recipientes de recogida selectiva de desechos y algunas cubos están fabricadas a partir de PP.

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