Todo acerca del Polipropileno
Al polipropileno se le conoce con las siglas PP. Es un plástico muy duro y resistente, es opaco y con gran resistencia al calor pues se ablanda a una temperatura más elevada de los 150 ºC). Es muy resistente a los golpes aunque tiene poca densidad y se puede doblar muy fácilmente, resistiendo múltiples doblados por lo que es empleado como material de bisagras. También resiste muy bien los productos corrosivos .
Estructuralmente es un polímero vinílico, similar al polietileno, sólo que uno de los carbonos de la unidad monomérica tiene unido un grupo metilo El polipropileno, pertenece al grupo de los termoplásticos, es una cadena larga de polímero, hecha del monómero de propileno. Después de la exposición del propileno al calor y a la presión con un catalizador activo metalico, el monómero de propileno se combina para formar una cadena larga de polímero, llamada “propileno”, del griego “poly” que significa muchos y “mero” que significa unidades.
La clasificación más importante del polipropileno, se basa en su estructura química:
- Atáctico
- Isotáctico
- Sindiotáctico
El polímero atáctico, 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 del polímero atáctico el final del polímero puede ser usado para proporcionar ciertas propiedades mecánicas, como rendimiento a bajas temperaturas, elongación, propiedades de procesabilidad y ópticas. Su formula es:
Desde el punto de vista comercial, el polipropileno isotáctico es el más importante en comparación con el atáctico y el sindiotáctico; el propileno isotáctico es la estructura más stereo-regular del polipropileno. Por esto, es logrado un alto grado de cristalinidad. Como resultado, muchas propiedades mecánicas y de procesabilidad del polipropileno son altamente determinadas por el nivel de isotacticidad y su cristalinidad. Aunque el incremento de la cristalinidad del polipropileno hace al material menos duro que le polietileno. La formula del polipropileno isotáctico es la siguiente:
El polipropileno sindiotáctico ha llegado a ser recientemente una realidad comercial, los radicales metilo, están alternados a lo largo de la cadena de manera ordenada estereoquímicamente, como lo muestra la siguiente figura:
La fórmula del monómero y del polímero es la siguiente;
El 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.
Los diferentes procesos que se le pueden aplicar al polipropileno, son fundamentalmente inyección, extrusión, moldeo por soplado y calandrado. Es apto para el termo conformado y conformado en frió.
A continuación se enlistas las principales propiedades del polipropileno
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 70 grados 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).
- Punto de Ebullición de 320 °F (160°C)
- Punto de Fusión (más de 160°C)
Dentro de los principales aplicaciones y usos que tiene el polipropileno, se encuentran:
- fabricación de sacos
- bolsas
- envolturas debido al lustre satinado y buena tenacidad.
- A nivel automotriz, por su peso reducido, precio, facilidad de conformación
- utensilios domésticos
- juguetes
- cassetes
- block de dibujo o escritura
- piezas de dispositivos
- empaquetados
- utensilios de laboratorio
- botellas de diferentes tipos.
- envolturas de aparatos eléctricos
- embalajes
- estuches de cintas
- fibras
- monofilamentos
- tubos
- casco de barcos
- asientos y piezas para el automóvil, por ejemplo, cofres de baterías y parachoques
Historia
El polipropileno es sin duda, uno de los polímeros con mayor opción de futuro. Este hecho se ve justificado con el hábito creciente de sus mercados, aún en los tiempos más agudos de crisis. Dentro de la mayoría de los sectores en los que se encuentran nuevas aplicaciones, dan lugar a un material estructural, considerado uno de los más atractivos por las ventajosas condiciones de competitividad económica, que caracterizan al polipropileno como miembro del grupo de los termoplásticos de gran consumo frente a los ingenieriles, y más frente aquellos de altas prestaciones.
En 1954 el italiano G. Natta, siguiendo los trabajos elaborados por K. Ziegler en Alemania, logró obtener polipropileno de estructura muy regular denominado isotáctico. Su comercialización en Europa y Norteamérica se inicio rápidamente en 1957, en aplicaciones para enseres domésticos.
Los trabajos de Natta y Ziegler que permitieron conseguir polímeros de etileno a partir de las olefinas, abrieron el camino para la obtención de otros polímeros. Este plástico, también con una estructura semicristalina, superaba en propiedades mecánicas al polietileno, su densidad era la más baja de todos los plásticos, y su precio también era muy bajo, pero tenía una gran sensibilidad al frío, y a la luz ultravioleta , lo que le hacía envejecer rápidamente. Por este motivo su uso se vio reducido a unas pocas aplicaciones.
Pero el descubrimiento de nuevos estabilizantes a la luz, y la mayor resistencia al frío conseguida con la polimerización propileno−etileno, y la facilidad del PP a admitir cargas reforzantes, fibra de vidrio, talco, amianto, etc. y el bajo precio de dieron gran auge a la utilización de este material.
La amplia gama de propiedades del polipropileno, lo hace adecuado para una gran variabilidad de aplicaciones en diferentes sectores, y marca la parada ante los materiales del futuro, además de suponer una alternativa, mucho más económica. Debido a esto, el empleo de este material esta creciendo, gracias en gran parte, al desarrollo de nuevos y mejores productos.
Se utiliza para muchas piezas de automóviles, como por ejemplo los parachoques, en carcasas de electrodomésticos y cajas de baterías, y otras máquinas, para rafias y monofilamentos, fabricación de moquetas, cuerdas, sacos tejidos, cintas para embalaje. Debido a que soporta temperaturas cercanas a los 100 ºC, es utilizado para tuberías de fluidos calientes. También se puede encontrar también en envases de medicamentos, de productos químicos, y sobre todo de alimentos que deban esterilizarse o envasarse en caliente, además se utiliza en forma de film ya que tiene una gran transparencia y buenas propiedades mecánicas: mirillas para sobres, cintas autoadhesivas, etc.
Los materiales plásticos hoy en día, representan un inmenso grupo que se distingue casi en su totalidad, por el hecho de ser desarrollados por el hombre, y son consideradas sustancias macromoleculares y en su mayoría orgánicas, además de ser utilizados cada día más, en diferentes y nuevos campos de aplicación
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Fuentes consultadas y referencias adicionales:
http://materiales.eia.edu.co/ciencia%20de%20los%20materiales/articulo-el%20polipropileno.htm
http://www.pslc.ws/mactest/pp.htm
http://www.telecable.es/personales/albatros1/quimica/industria/polipropileno.htm
http://en.wikipedia.org/wiki/Polypropylene
http://pdf.rincondelvago.com/el-plastico-y-su-historia.html
http://www.dow.com/polyolefins/about/pptechctr/primer/what.htm
http://www.arqhys.com/arquitectura/plastico-tipos.html
