Polipropileno

Manejamos PP con o sin cargas minerales, con fibra de vidrio, PP de alto impacto, alta resistencia al calor, resistente a la hidrólisis y metales, coloreada según RAL o Pantone® o estándares hechos a medida. Amplia gama de PP halogenados ignífugos, libres de halógenos, base de fósforo y melamina. Nuestros compuestos termoestabilizados cumplen con los requisitos de la prueba de inflamabilidad UL 94 del instituto de pruebas estadounidense Underwriters Laboratories Inc. con tarjeta amarilla de UL en todos los colores. Contacta nuestro vendedor per el departamento de olefinas info@mexpolimeros.com

Certificaciones PP resistente a la llama

Mexpolimeros, que lleva años involucrada en el desarrollo de compuestos retardadores de llama, está en condiciones de ofrecer a sus clientes una amplia gama de productos certificados por los Organismos de referencia para los sectores de Electricidad, Electrónica, Electrodomésticos, Transporte y Construcción. En particular Mexpolimeros ha certificado más de 100 compuestos en Underwriters Laboratiries (UL) lo que permite la comercialización de estos productos en todos los países del mundo para aplicaciones en el sector Eléctrico y Electrónico. Además, Mexpolimeros ha certificado en la VDE sus productos de referencia para aplicaciones en el sector de electrodomésticos que requieren el cumplimiento de la norma EN 60335 4ª Ed. (GWIT> 775'C). Finalmente, para cumplir con las normas nacionales relativas al uso de compuestos autoextinguibles en la construcción y el transporte público, Mexpolimeros ha obtenido numerosas clasificaciones según la norma italiana (Clase 1), según las normas francesas NF 16101 (Clase F1, M1). , y según las normas alemanas DIN 5510 y DIN 4102 (clase B1). Finalmente Mexpolimeros está certificando algunos compuestos retardantes de llama de alto rendimiento según la nueva norma europea para transporte público EN 45545. Los productos ofrecidos por Mexpolimeros cumplen con la directiva RoHS, relativa a la presencia de sustancias peligrosas en equipos eléctricos y electrónicos.

Historia del PP

El polipropileno (PP) fue producido por primera vez por G. Natta, siguiendo el trabajo de K. Ziegler, mediante la polimerización de monómero de propileno en 1954. La macromolécula de PP contiene de 10.000 a 20.000 unidades de monómero. La disposición estérica de los grupos metilo unidos a cada segundo átomo de carbono en la cadena puede variar. Si todos los grupos metilo están en el mismo lado de la molécula de cadena en espiral sinuosa, el producto se denomina PP isotáctico. Una estructura de PP en la que los grupos metileno colgantes se unen a la cadena principal del polímero de forma alterna se conoce como PP sindiotáctico. La estructura en la que los grupos colgantes se ubican de manera aleatoria en la cadena principal del polímero es la forma atáctica.

Solo el PP isotáctico tiene las propiedades necesarias para un material plástico útil. Se utilizan catalizadores estereoespecíficos o de Ziegler-Natta para polimerizar PP en esta forma. Todas las aplicaciones del PP descritas en este libro son para el PP isotáctico, aunque se hace una breve mención de las principales aplicaciones y propiedades del PP sindiotáctico y atáctico. El grupo metileno colgante en PP se reemplaza por un átomo de cloro en cloruro de polivinilo (PVC), por un anillo de benceno en poliestireno (PS) y por un átomo de hidrógeno en polietileno (PE). El grupo colgante afecta significativamente las propiedades del polímero y, en consecuencia, las propiedades del PP son muy diferentes de las de otros plásticos básicos como el PE, PVC y PS. En 1957, el PP fue producido comercialmente por Montecatini como Moplen. Recientemente, los metalocenos han atraído una amplia atención como la nueva generación de catalizadores de polimerización de olefinas. Los catalizadores de metaloceno proporcionan un control mejorado sobre la composición molecular del PP, y son posibles grados con isotacticidad extremadamente alta y distribución de peso molecular (MWD) estrecha. Se afirma que la estructura sindiotáctica proporciona una mejor resistencia al impacto, mayor flexibilidad, menor turbidez, menor temperatura de deflexión térmica y menor contenido de monómero residual. Sin embargo, las propiedades completas de estos polímeros aún deben evaluarse y queda por ver si el PP sindiotáctico puede ofrecer propiedades que sean lo suficientemente únicas como para comercializarlo como superior al PP isotáctico y que puedan justificar el mayor costo del material. El PP atáctico es un material amorfo y tiene poca resistencia. La principal aplicación del PP atáctico es en revestimientos junto con betún o asfalto. Polipropileno (PP) [9003-07- 0] se utiliza como homopolímeros, copolímeros aleatorios y bloque de copolímeros. El polipropileno es uno de los plásticos básicos más utilizados. Tiene buena resistencia química, excelente estabilidad térmica, bajo precio y alta fluidez. El polímero tiene tres inconvenientes: (1) es sensible a la oxidación durante el procesamiento y el uso, (2) tiene poca resistencia a la degradación inducida por los rayos UV y (3) es bastante quebradizo a pesar de que su temperatura de transición vítrea (10 °C) está por debajo de la temperatura ambiente. Los problemas de oxidación térmica se han resuelto mediante el uso de paquetes de aditivos especialmente desarrollados. El rendimiento de impacto se puede mejorar mediante modificación química (copolimerización) o mezcla. Los comonómeros son principalmente etileno y olefinas superiores. Los cauchos baratos como el EPDM (caucho de etileno, propileno y dieno) se utilizan con frecuencia para la mezcla. La miscibilidad entre poliolefinas es extremadamente limitada a pesar de su gran similitud química Sin embargo, debido a la pequeña tensión interfacial, la dispersabilidad es aceptable. Sin embargo, cuando se fabrican mezclas de PP y otras poliolefinas, a menudo requieren un copolímero de bloques compatibilizante para proporcionar el grado de dispersión necesario y mantener el control morfológico durante el procesamiento. Este último es fundamental para obtener las propiedades mecánicas deseadas del producto. La estabilidad morfológica se puede mejorar aún más mediante la reticulación in situ de la fase dispersa (vulcanización dinámica). Las principales aplicaciones del PP y sus mezclas se encuentran en sistemas de parachoques y salpicaderos. La mezcla con polímeros incompatibles se puede lograr mediante la utilización de un PP funcionalizado (p. ej., injertando con anhídrido maleico). Las diferencias de tensión interfacial inherentes se superan por medio de enlaces químicos en lugar de adhesión física. Están disponibles mezclas de PP y PA basadas en esta técnica.

Formas de homopolímeros

Existen básicamente tres formas de homopolímeros de PP: cristalino, amorfo y elastomérico. El SCB del PP interfiere en la cristalización de su polímero, limitando el tamaño y formación de sus cristalitos, aumentando la proporción de polímero amorfo y disminuyendo la densidad. La forma cristalina sindiotáctica tiene una densidad calculada de 0,90 g/cm3. La forma cristalina isotáctica tiene una densidad medida de 0,90 a 0,91 g/cm3, un grado de cristalinidad de 60 a 80 %, Tm de 165 a 179°C y un punto de reblandecimiento Vicat de 145 a 150°C, y es capaz de superenfriamiento Además de depender del método de medición, la cristalinidad medida depende del peso molecular, la distribución del peso molecular, las condiciones de cristalización y el recocido. El PP amorfo atáctico es blando y gomoso. Tiene una densidad medida de 0,86 a 0,89 g/cm3, sus propiedades mecánicas son significativamente más bajas que las de las formas cristalinas y encuentra aplicación principalmente como adhesivos de fusión en caliente y aglutinantes bituminosos. La forma cristalina del PP depende de la magnitud relativa de las tasas de nucleación de cristalitos y crecimiento de esferulitas, las cuales están determinadas por la tasa de enfriamiento y la proximidad relativa de la temperatura de cristalización (Tc) al punto de fusión cristalino (Tm). Cuando Tc está ligeramente por debajo de Tm y la velocidad de enfriamiento es lenta, predomina el crecimiento de esferulitas y el material resultante es altamente cristalino. Para este material, cuanto mayor sea la cristalinidad, mayor será la densidad, la resistencia a la tracción y el módulo elástico y, a la inversa, menor será la resistencia al impacto, la tenacidad y el alargamiento. Con altas velocidades de enfriamiento, la Tc disminuye rápidamente, la nucleación se vuelve predominante, se forman esferulitas más pequeñas y el grado de cristalinidad disminuye. Para este material, la resistencia al impacto, la tenacidad y el alargamiento son altos, pero la densidad, el límite elástico a la tracción y el módulo elástico son bajos. Si la velocidad de enfriamiento es lo suficientemente rápida, se pueden formar esferulitas lo suficientemente pequeñas para obtener una alta calidad óptica [145]. La claridad de la película podría mejorarse aún más mediante el uso de agentes de nucleación heterogéneos, que también mejorarían la cristalinidad, la densidad, el límite elástico a la tracción y el módulo elástico.

Polímeros de metaloceno

Los metalocenos son una nueva generación de catalizadores de polimerización de olefinas. Han atraído una gran atención debido a su alta actividad y rendimiento versátil con diferentes monómeros. Los principales obstáculos para su uso en la producción de PP han sido que su punto de fusión y peso molecular son demasiado bajos. Estos problemas se resuelven ahora con circocenos estereoespecíficos de nuevo diseño que producen PP isotácticos y sindiotácticos de alto peso molecular y estereoactividad variable. Los catalizadores de metaloceno proporcionan un mayor control sobre la composición molecular del PP. Son posibles grados de reactor con isotacticidad extremadamente alta (~ 1% de atacticidad en comparación con un mínimo de 3 a 4% de atacticidad del PP polimerizado convencionalmente) y una distribución estrecha del peso molecular. La distribución estrecha del peso molecular da como resultado una menor sensibilidad al cizallamiento de la resina de PP y proporciona una baja elasticidad de fusión y una viscosidad de alargamiento en la extrusión. Los copolímeros polimerizados con metaloceno ofrecen las mismas propiedades mecánicas que los polímeros catalizados Ziegler-Natta convencionales, temperatura de deflexión similar bajo carga pero con un punto de fusión más bajo (147-158°C). El PP catalizado con metaloceno mejora significativamente la ventana de propiedades del PP polimerizado convencionalmente. Se observan mejoras significativas en el módulo y la resistencia a la pegajosidad en caliente mientras se reducen la velocidad de transmisión de vapor de agua, la turbidez y la temperatura de inicio del sellado térmico. Las propiedades de alto flujo de fusión sin el uso de peróxidos orgánicos (como lo requieren los grados CR) significa que los polímeros de metaloceno ofrecen propiedades organolépticas superiores. Se puede ver que las propiedades mecánicas (módulo de tracción y límite elástico) del PP catalizado con metaloceno son similares a las del PP homopolímero, mientras que las propiedades ópticas (brillo y turbidez) son similares a las de un polímero aleatorio. Esta combinación única de propiedades mecánicas y ópticas se asocia con la facilidad de flujo resultante de un valor de MFR más alto y una distribución molecular más estrecha. Debido a la distribución de peso molecular más bajo, el PP a base de metaloceno ofrece una baja deformación y es particularmente adecuado para productos de envasado de paredes delgadas para productos lácteos como yogures y queso. Otros mercados objetivo para los polímeros de metaloceno son los productos médicos como las placas de Petri y los cuerpos de jeringa.

Diferentes tipos de polipropileno

Estructura del PP

Similar al PE, el PP es un polímero de hidrocarburo lineal que contiene poca o ninguna insaturación. Por lo tanto, no es sorprendente que el PP y el PE tengan muchas similitudes en sus propiedades, particularmente en su comportamiento de hinchamiento y solución y en sus propiedades eléctricas. A pesar de muchas similitudes, la presencia de un grupo metilo unido a átomos de carbono alternos en la cadena principal altera las propiedades del polímero de varias formas. Por ejemplo, provoca un ligero endurecimiento de la cadena del polímero e interfiere con la simetría molecular. El primer efecto conduce a un aumento del punto de fusión cristalino, mientras que la interferencia con la simetría molecular tendería a deprimirlo. Sin embargo, el aumento del punto de fusión debido a la presencia de un grupo colgante es mucho mayor que la reducción correspondiente debido a la disminución de la simetría molecular. El punto de fusión del PP es aproximadamente 50°C más alto que el del PE. El punto de fusión del HDPE varía entre 120 y 130°C. El punto de fusión cristalino del PP varía entre 160 y 170°C. Además, debido a la presencia de grupos metilo colgantes, el PP generalmente tiene mayor resistencia a la tracción, flexión y compresión y mayores módulos que el PE. Los grupos laterales de metilo también pueden influir en algunos aspectos del comportamiento químico. Por ejemplo, el átomo de carbono terciario proporciona un sitio para la oxidación, de modo que el PP es menos estable que el PE a la influencia del oxígeno. La oxidación térmica y la radiación de alta energía conducen a la escisión de la cadena en lugar de a la reticulación. La discusión detallada de la relación estructura-propiedad es un tema muy complejo y no está dentro del alcance de este libro. Sin embargo, muchos aspectos de la estructura, como el peso molecular, la distribución del peso molecular, la cristalinidad, etc., influyen significativamente en las propiedades del PP.

Peso molecular

El peso molecular del PP se estima normalmente a partir de la simple medición de la viscosidad. La viscosidad intrínseca y los números de viscosidad límite pueden establecerse mediante técnicas de solución. El índice de fluidez se usa más comúnmente para medir la viscosidad y se define como el peso del polímero que puede extruirse a través de un orificio definido en un tiempo dado a una temperatura y presión definidas. El índice de fluidez está inversamente relacionado con el peso molecular. Los grados que fluyen fácilmente son generalmente menos resistentes que los de mayor peso molecular y un flujo más rígido.