el polietileno

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EL POLIETILENO: DESCUBRIMIENTO E HISTORIA El polietileno fue sintetizado accidentalmente en 1898, cuando el químico alemán Hans von Pechmann calentaba diazometano. Sus colegas Eugen Bamberger y Friedrich Tschirner analizaron la sustancia blanca similar a la cera que había quedado sobre las paredes del recipiente y descubrieron que contenía largas cadenas de -CH2-. Decidieron llamar esta sustancia "polimetileno". La primera síntesis industrial fue descubierta (también accidentalmente) por Eric Fawcett y Reginald Gibson en ICI Chemicals en 1933. El polietileno se había formado aplicando una presión de varios cientos de atmósferas sobre un recipiente que contenía etileno y benzaldehído. También esta vez, observaron un material similar a la cera sobre las paredes del recipiente. Sin embargo, la reacción había sido desencadenada por rastros de oxígeno contenidos en el recipiente, y no fue posible replicarla con éxito hasta 1935, cuando otro químico ICI, Michael Perrin, desarrolló una síntesis industrial reproducible para la síntesis de polietileno de baja densidad (LDPE). La primera tonelada de material demostró cualidades de aislamiento eléctrico inigualables, y en agosto de 1939 comenzó la producción industrial, que fue íntegramente absorbida por las necesidades bélicas (especialmente las técnicas vinculadas al radar). Terminada la guerra, el polietileno corría el riesgo de desaparecer de la cartera de productos ICI, pero los resultados de las investigaciones sobre posibles nuevas aplicaciones demostraron que era un material mucho más versátil de lo que se creía. El logro siguiente fue el desarrollo de numerosos tipos de catalizadores que permitieron la síntesis del etileno a temperaturas y presiones más blandas. El primer catalizador tuvo como base el bióxido de cromo. Fue descubierto en 1951 por Robert Banks y John Hogan en Phillips Petroleum. En 1953, el químico alemán Karl Ziegler desarrolló un sistema catalítico basado en halogenuros de titanio y compuestos orgánicos del aluminio que trabajaban en condiciones aún más blandas que los catalizadores Phillips. De todos modos, éstos últimos eran menos costosos y más fácilmente manejables. Ambos sistemas se siguieron utilizando en la síntesis industrial para la producción de HDPE. La catálisis de tipo Phillips inicialmente tuvo problemas con la síntesis de HDPE de calidad uniforme, y sus almacenes se llenaron de producto no conforme. Se evitó el colapso financiero en 1957, cuando un juguete que consistía en un tubo circular de polietileno de color, el "hula hoop", se difundió ampliamente en Estados Unidos. Un tercer sistema catalítico, basado en metalocenos, fue descubierto en Alemania en 1976 por Walter Kaminsky y Hansjörg Sinn. La catálisis de metalocenos y la catálisis Ziegler demostraron una excelente flexibilidad en la síntesis de mezclas de eteno y alfa olefinas, sentando las

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Page 1: El Polietileno

EL POLIETILENO: DESCUBRIMIENTO E HISTORIA

El polietileno fue sintetizado accidentalmente en 1898, cuando el químico alemán Hans von Pechmann

calentaba diazometano.

Sus colegas Eugen Bamberger y Friedrich Tschirner analizaron la sustancia blanca similar a la cera que había

quedado sobre las paredes del recipiente y descubrieron que contenía largas cadenas de -CH2-. Decidieron

llamar esta sustancia "polimetileno".

La primera síntesis industrial fue descubierta (también accidentalmente) por Eric Fawcett y Reginald Gibson

en ICI Chemicals en 1933.

El polietileno se había formado aplicando una presión de varios cientos de atmósferas sobre un recipiente que

contenía etileno y benzaldehído. También esta vez, observaron un material similar a la cera sobre las paredes

del recipiente.

Sin embargo, la reacción había sido desencadenada por rastros de oxígeno contenidos en el recipiente, y no

fue posible replicarla con éxito hasta 1935, cuando otro químico ICI, Michael Perrin, desarrolló una síntesis

industrial reproducible para la síntesis de polietileno de baja densidad (LDPE).

La primera tonelada de material demostró cualidades de aislamiento eléctrico inigualables, y en agosto de

1939 comenzó la producción industrial, que fue íntegramente absorbida por las necesidades bélicas

(especialmente las técnicas vinculadas al radar).

Terminada la guerra, el polietileno corría el riesgo de desaparecer de la cartera de productos ICI, pero los

resultados de las investigaciones sobre posibles nuevas aplicaciones demostraron que era un material mucho

más versátil de lo que se creía.

El logro siguiente fue el desarrollo de numerosos tipos de catalizadores que permitieron la síntesis del etileno

a temperaturas y presiones más blandas.

El primer catalizador tuvo como base el bióxido de cromo. Fue descubierto en 1951 por Robert Banks y John

Hogan en Phillips Petroleum.

En 1953, el químico alemán Karl Ziegler desarrolló un sistema catalítico basado en halogenuros de titanio y

compuestos orgánicos del aluminio que trabajaban en condiciones aún más blandas que los catalizadores

Phillips. De todos modos, éstos últimos eran menos costosos y más fácilmente manejables. Ambos sistemas

se siguieron utilizando en la síntesis industrial para la producción de HDPE.

La catálisis de tipo Phillips inicialmente tuvo problemas con la síntesis de HDPE de calidad uniforme, y sus

almacenes se llenaron de producto no conforme. Se evitó el colapso financiero en 1957, cuando un juguete

que consistía en un tubo circular de polietileno de color, el "hula hoop", se difundió ampliamente en Estados

Unidos.

Un tercer sistema catalítico, basado en metalocenos, fue descubierto en Alemania en 1976 por Walter

Kaminsky y Hansjörg Sinn.

La catálisis de metalocenos y la catálisis Ziegler demostraron una excelente flexibilidad en la síntesis de

mezclas de eteno y alfa olefinas, sentando las bases de la amplia gama de polietilenos existentes.

Algunas resinas, como la fibra Dyneema, empezaron a reemplazar materiales como el Kevlar en aplicaciones

que requerían excelentes propiedades mecánicas de resistencia a la tracción.

Page 2: El Polietileno

Polietileno de alta presión

Para la obtención del polietileno de alta presión es preciso un etileno muy puro. No solamente deben eliminarse las impurezas inorgánicas, como los compuestos de azufre, el óxido de carbono, el anhìdrido carbónico y otros, sino también el metano, el etano y el hidrógeno que, aunque no tomen parte en la reacción de polimerización, actúan como diluyentes en el método de alta presión e influyen en la marcha de la reacción.

Para obtener el etileno puro se utilizan lavadores, que actúan a modo de columnas, en ellas se evaporan sobre todo los componentes de más bajo punto de ebullición, como el metano (punto de ebullición -161,4 ºC) y el hidrógeno (punto de ebullición -252,78 ºC) y salen por la cabeza de la columna. Los componentes de más alto punto de ebullición, como el etano (punto de ebullición -88,6 ºC) y los hidrocarburos inmediatamente superiores, con mucho etileno, se reúnen en el fondo de la columna.

Luego se utiliza una columna o lavador de etano, en la que tiene lugar la separación completa del etileno de todos los hidrocarburos con punto de ebullición más alto. Estos salen por el fondo, mientras que por la cabeza lo hace el etileno puro.

El etileno puro se mezcla entonces con oxígeno (que actúa como catalizador) en una proporción del 0,1 al 0,2 %. Esta mezcla se comprime, mediante compresores, a presiones de 1000 a 2000 atm y, pasando por un separador de aceite, se hace llegar al reactor, en el que tiene lugar el proceso de polimerización.

El polietileno, todavía caliente, se extrae finamente por un extrusor, donde se refrigera y sale de él ya sólido para ser seguidamente troceado, mediante un dispositivo picador, en pequeños granos, que sirven de materia prima para la fabricación de objetos de todas clases.

Polietileno de baja presión

Hasta el año 1949 se pensaba, en los medios de la especialidad, que el etileno solamente se podía polimerizar a alta presión. Entonces encontró el profesor Karl Ziegler, en los años 1949-1955, un camino completamente nuevo para la obtención del polietileno a la presión normal.

Cuando se inyecta etileno en una suspensión de etilato de aluminio y éster titánico en un aceite, se polimeriza el etileno con desprendimiento de calor y forma un producto macromolecular. De esta manera se pueden unir en una macromolécula más de 100.000 monómeros (frente a los 2.000 monómeros en el método de la alta presión),

Este alto grado de polimerización confiere al polietileno de baja presión una solidez y dureza especialmente elevadas.

El campo de aplicación del este polietileno, el Z-polietileno como le llamó el descubridor, es el mismo que el del polietileno de alta presión, pero es esencialmente apropiado para objetos que precisan una gran solidez y rigidez, como las tuberías, que con paredes de pequeño espesor resisten altas presiones.

Page 3: El Polietileno

La elaboración del producto se hace de manera análoga a la del polietileno de alta presión, es decir, mediante prensas. Sin embargo, la temperatura de elaboración del producto Z es más elevada, a causa del mayor grado de polimerización. Puede llegar a 170 ºC.

Descripción de la polimerización

La reacción es sensible a un número muy grande de catalizadores y es iniciada con facilidad especial por compuestos que producen radiicales libres.La producción de un polímero termoplástico de longitud de cadena del orden de 1000 unidades de etileno sólo se consiguió cuando se sometió el etileno a una presión próxima a 1000 atm. a 200 ºC. Aunque después se demostró que podían producirse polietilenos termoplásticos algo semejantes a presiones más bajas, sigue siendo un requisito esencial para la producción de un gran polímero un etileno de alta densidad.

La producción de polietileno exige una fuente de etileno puro, equipo de compresión adecuado para trabajar a 1000 atm, y un reactor de alta presión para realizar la polimerización rápida y altamente exotérmica bajo control. El polímero, que suele producirse a una temperatura en que es líquido, tiene que separarse del etileno que no ha reaccionado (que puede devolverse al recipiente de polimerización) y el producto tiene que ponerse en forma física apropiada para la venta. El proceso se lleva a cabo de manera cómoda y económica en operación continua.

La polimerización del etileno se realiza normalmente en presencia de catalizadores que producen radicales libres. El mecanismo general es semejante al de otros compuestos de vinilo e implica las fases de iniciación del radical libre, propagación de la cadena del polímero y terminación de la cadena. Un carácter importante de la polimerización del etileno, por efectuarse el proceso en un gas comprimido, es la posibilidad de variar la concentración del etileno entre límites amplios, proporcionando así un medio, además de las variaciones de la temperatura y de la concentración del catalizador, para controlar la rapidez de la polimerización y el peso molecular del polímero. Otro punto importante es que la producción de moléculas de cadena ramificada es mayor en la polimerización del etileno que en otras polimerizaciones vinílicas, lo que influye en las propiedades físicas y mecánicas del polímero.

Los principales problemas planteados en la producción de polietileno al pasar de una escala pequeña a la fase fabril, han sido los relacionados con la manipulación de los gases a alta presión y, más especialmente, el control de la polimerización altamente exotérmica:

n C2H4 (gas)   (C2H4)n (gas)

AH = -22 kcal/mol AF298 = -12 kcal/mol

Estas cifras de calor y energía libre dependen, en cierto grado, de la presión y de la temperatura, pero en todas las condiciones es grande el calor de polimerización, por unidad de masa, comparado con los calores producidos en la formación de otros polímeros:

Monómero Etileno Isobutileno Estireno

Calor de polimerización, cal /g 800 228 164

Page 4: El Polietileno

La eliminación de este calor de reacción es uno de los problemas más importantes en el control de la polimerización. Aparte la disminución en el peso molecular que resultaría de una elevación no controlada de la temperatura durante la polimerización, pueden producirse otras reacciones de descomposición del etileno si la temperatura sube demasiado. Esto fue un problema grave al principio de la fabricación en gran escalaf del polietileno.

Son condiciones típicas para la producción de polietileno termoplástico una presión aproximada de 1000 atm. ( proceso de alta presión) y una temperatura en la región de 100-300 ºC. La polimerización del etileno comprimido es algo parecida a la polimerización de líquidos, pero la mayor compresibilidad del etileno hace posible variaciones mayores de la concentración sin la incorporación de segundos componentes, y la influencia de la presión sobre la velocidad de polimerización es mayor que en un monómero líquido como el estireno. La mayor velocidad por aumento en la presión se debe al aumento en la longitud de la cadena del polímero y al aumento en el número de cadenas iniciadas.

Como sucede en la mayoría de las otras polimerizaciones, una elevación de la temperatura provoca un aumento en la rapidez de polimerización, pero disminuye la longitud de la cadena.

En los primeros trabajos sobre la polimerización a presiones elevadas, se usó como catalizador oxígeno molecular. En las condiciones en que es eficaz el oxígeno, oxida rápidamente el etileno, y es probable que los radicales libres producidos en esta reacción sean los que inician realmente la polimerización. El uso de oxígeno como catalizador es interesante, porque este gas inhibe otras polimerizaciones vinílicas. Después de los trabajos iniciales con oxígeno, se han usado muchas sustancias como catalizadores de la polimerización, todas ellas como productos de radicales libres. El peróxido de benzoilo y el de di-ter-butilo pueden emplearse en solución acuosa, disueltos en un disolvente orgánico o en el etileno comprimido. Los peróxidos inórganicos y los compuestos peroxi, entre ellos el peróxido de hidrógeno y los persulfatos, son catalizadores eficaces y se usan en solución acuosa. Los compuestos azoicos y los alquilmetales son otros tipos de catalizadores. La temperatura de polimerización es el factor más importante en la elección de catalizador.

ANEXO II. OBTENCIÓN DE POLIETILENO

Introducción

Los polietilenos son importantes polímeros olefínicos que cada año van alcanzando un crecimiento más significativo. La combinación de propiedades útiles, fabricación fácil y buenos aspectos económicos ha originado que se les considere como materiales comerciales. Son resinas termoplásticas producidas mediante procesos a alta y baja presión en los que se usan varios sistemas catalíticos complejos. Como resultado se obtienen varias familias de polímeros (de baja densidad, de baja densidad lineal y de alta densidad), cada uno con características muy diferentes de comportamiento y cualidades técnicas. Por lo general, todos los polietilenos poseen propiedades eléctricas excelentes, una resistencia inmejorable a los disolventes orgánicos y a compuestos químicos. Son materiales translúcidos, de peso ligero, resistentes y flexibles.

Desarrollo histórico de la fabricación de polietileno

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La experimentación que condujo al descubrimiento de polietileno tuvo su origen en estudios sobre los efectos de las altas presiones en las reacciones químicas, los cuales fueron conducidos por la Alcali Div. de ICI en 1932. Simultáneamente, A. Michels obtuvo resultados satisfactorios en la Universidad de Amsterdam al aplicar técnicas experimentales a presiones elevadas, incluyendo una bomba nueva capaz de alcanzar 3000 atm de presión a temperaturas cercanas a los 200ºC. Este equipo permitió a los investigadores de ICI efectuar una serie de reacciones, incluyendo aquellas con etileno y benzaldehído, a 170ºC y 140 MPa. La reacción resultante produjo un sólido blanco ceroso depositado sobre las paredes del recipiente de prueba. El sólido fue identificado como polímero de etileno.

Se intentaron otros experimentos en diciembre de 1985 usando equipo mejorado. Se utilizó un recipiente experimental mayor de 80ml que pudiera ser abastecido con etileno desde un intensificador de gas. Después del experimento, se desarmó el recipiente y se analizaron 8g de un sólido blanco pulverizado: fundía a aproximadamente 115ºC y tenía un peso molecular cercano a 3000. A comienzos de 1936, experimentos posteriores condujeron a la producción de muestras más grandes de polímero. Se encontró que tenía alta resistividad eléctrica y que se podía convertir en películas delgadas y transparentes. Se prosiguió la experimentación sobre el producto y el proceso de polimerización. Para 1937, se contaba con un laboratorio de operación continua y se había diseñado una pequeña planta piloto.

Las investigaciones sobre aplicaciones del producto fueron favorecidas por la fortuna. Un miembro del equipo de asesoría técnica de ICI, quien había trabajado previamente para Telegraph Construction Maintenance Co. , creyó que el nuevo material podría servir como aislante para cables. Se estableció un proyecto conjunto. Usado en un cable telefónico submarino, el cable y sus propiedades mecánicas dieron resultados prometedores. ICI presentó un proyecto para construir una planta comercial, la cual se volvió operativa a mediados de 1939.

La experimentación continua y el análisis del polietileno mostró que poseía una estructura molecular compuesta por regiones cristalinas y amorfas. El polietileno de alta presión (low density polyethylene, LDPE) obtenido por ICI tenía un peso molecular bajo, una distribución de pesos moleculares amplia y una densidad de aproximadamente 0.920 g/cm3. Hasta 1940, el polietileno se consideraba como un hidrocarburo lineal de cadena larga, pero el advenimiento de los estudios infrarrojos reveló más grupos metilo que podían ser considerados como grupos terminales. Las ramificaciones de cadenas laterales tenían que estar presentes para explicar las propiedades mecánicas del polímero. Trabajos posteriores demostraron que si las técnicas de polimerización se alteraban en favor de la reacción de ramificación de cadenas laterales, entonces las propiedades físicas del polímero reflejaban las de un material menos cristalino de más baja densidad con cadenas laterales altamente ramificadas.

Durante la década de los años cincuenta, el descubrimiento de ciertos sistemas catalíticos permitió la polimerización a baja presión del etileno. En 1951, Standard Oil de Indiana patentó un proceso en el que se usaba un catalizador de óxido de molibdeno con soporte. En enero de 1953, Phillips Petroleum archivó una patente para la polimerización del etileno basada en catalizadores de trióxido de cromo con soporte. Ambas compañías construyeron instalaciones para la producción y autorizaron ampliamente sus tecnologías. Los polietilenos hechos mediante el proceso Phillips eran homopolímeros de cadena recta (high density polyethylene, HDPE) con una densidad muy alta e índices de flujo de materia fundida de 0.2 a 0.5 g/10 minutos.

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A finales de 1953, Karl Ziegler, en el Instituto Max Planck en Alemania, encontró que el trietilaluminio añadido al etileno formaba muy fácilmente compuestos alquílicos de aluminio superiores con bajos pesos moleculares en el intervalo de 2000 a 5000. Ziegler buscó un cocatalizador que condujera a la producción de polietilenos de peso molecular más elevado. Mediante la investigación continua, encontró que ciertos compuestos de metales de transición podían producir polietileno con alto rendimiento. Los catalizadores más efectivos encontrados fueron aquellos basados en los compuestos de titanio. Éstos podían producir polímeros con pesos moleculares del orden de 3x105 y a presiones cercanas a la atmosférica. Los polímeros del polietileno de alta densidad producidos mediante el proceso Ziegler a baja presión eran más rígidos (con una densidad de 0.940 g/cm3) que el polietileno de baja densidad a alta presión del proceso ICI.

Avances posteriores con catalizadores tipo Ziegler dieron como resultado la producción de muchos polímeros y copolímeros del etileno nuevos. En 1954, el profesor G. Natta del Italian Chemical Institute anunció el descubrimiento de los polímeros estereorreguladores de alfaolefinas como el propileno. La catálisis de Ziegler y la polimerización estereoespecífica de Natta estimularon mucho la investigación en la ciencia de los polímeros.

Los polietilenos de alta densidad tipo Ziegler - Natta diferían de aquellos producidos por Phillips y Standard Oil de Indiana. Estos últimos tenían densidades más altas a 0.958 a 0.965 g/cm3 y eran lineales con muy pocas ramificaciones laterales y un alto grado de cristalinidad.

Una desventaja de los primeros procesos Phillips y Ziegler era que se requería una etapa separada de eliminación del catalizador debido a que la actividad de éste era muy baja. A mediados de la década de los años cincuenta, Phillips encontró que, a altos rendimientos, el polímero tenía la capacidad de precipitarse con disolventes específicos y que no había necesidad de eliminar el catalizador. Este descubrimiento condujo a la creación de un proceso en suspensión continuo (o proceso con partículas) efectuado en reactores anulares.

Los catalizadores de Phillips, los cuales se usan en reactores continuos, generalmente proporcionan distribuciones de pesos moleculares más amplias que con los catalizadores tipo Ziegler - Natta. Rápidamente se prefirieron las resinas de alta densidad y baja presión producidas con el proceso Phillips para ser usadas en extrusión. Las resinas producidas por el proceso Ziegler resultaron ser de gran utilidad en el moldeado por inyección. Sin embargo, los refinamientos en la tecnología de los catalizadores Ziegler han permitido producir resinas con distribuciones de pesos moleculares más amplias, con lo que se ha expandido su uso en la industria de los plásticos.

Los catalizadores de Phillips se usan primariamente en reactores anulares continuos de una sola etapa. Sin embargo, en los sistemas catalizados Ziegler, también se usan reactores instalados en serie a fin de producir polímeros con distribuciones de pesos moleculares más amplias. Además, con el fin de modificar o controlar la densidad de la resina, se tiene la capacidad de introducir comonómeros de ð-olefina en un recipiente de reacción. Éstos afectan la distribución de las ramificaciones y modifican las propiedades físicas del polímero producido.

Durante los años sesenta, Union Carbide creó un proceso de polimerización a baja presión capaz de producir polietileno en fase gaseosa que no requería disolventes. En este proceso se usó un catalizador elaborado con cromo. A comienzos de la década de los años setenta había una planta comercial en operación. Se inyectaba catalizador continuamente en un

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reactor vertical a medida que se hacía circular etileno gaseoso por el sistema. Sólo un porcentaje pequeño del etileno se polimerizaba por paso, pero el proceso tenía una caída de presión total baja y la energía requerida para hacer circular el gas a través del sistema era pequeña. Mientras que este proceso de polimerización en fase gaseosa era simple en comparación con los otros procesos usados, no despertó mucho interés entre los productores de polietileno. El proceso en fase gaseosa de alta densidad había limitado la versatilidad del producto, y el cambio en los grados del polímero para diversas aplicaciones era difícil. Sin embargo, el proceso en fase gaseosa y el trabajo efectuado con el mismo condujeron a la siguiente etapa importante de la evolución del polietileno: el advenimiento a fines de la década de los años setenta de las resinas de baja densidad producidas a bajas presiones y temperaturas.

Las plantas de proceso (de alta densidad) a baja presión habían estado en funcionamiento durante aproximadamente 20 años y eran capaces de producir copolímeros de polietileno con densidades tan bajas como 0.935 g/cm3. No obstante, esto se consiguió con cierta dificultad debido a la aglomeración de la resina en el reactor y a la reducida eficacia del catalizador. Luego, en 1977, Union Carbide anunció la nueva tecnología, basada en el proceso en fase gaseosa de alta densidad que permitió la producción económica de polietileno de baja densidad a bajas presiones [menos de 0.69 MPa].

Los productos conseguidos, utilizando 1-buteno como comonómero incorporado, tenían propiedades mecánicas superiores y tendencias a formar películas en comparación con los productos ordinarios (de baja densidad) a alta presión. Las películas de resina del nuevo proceso podían hacerse hasta un 20 a 25% más delgadas, pero podían ofrecer características de resistencia parecidas a aquellas desarrolladas por las resinas existentes a alta presión. El proceso producía gránulos (polvos) de polietileno directamente en el reactor. La Union Carbide estableció que los fabricantes podían usar las resinas sin modificar.

Mientras, la Dow Chemical Co. comenzó la producción de polietileno usando un proceso patentado en disolución basado en los catalizadores tipo Ziegler - Natta. Las resinas se hacían a presiones y densidades bajas en un sistema derivado esencialmente de la tecnología de las resinas de alta densidad. Los copolímeros resultantes, basados en el comonómero de alto peso molecular 1-octeno, se introdujeron y comercializaron como polietileno lineal de baja densidad (linear low density polyethylene, LLDPE). Otra diferencia de los productos en disolución de Dow con los productos en fase gaseosa era que se producían en forma de comprimido estándar con algunos aditivos necesarios incorporados al comprimido. Por lo tanto, las resinas podían ser manejadas en forma ordinaria por los fabricantes sin la necesidad de modificar el equipo.

Union Carbide y Dow anunciaron planes de expansión para las resinas LLDPE. No obstante, Du Pont de Canadá había estado produciendo LLDPE durante más de 20 años bajo el nombre de resinas Sclair. El proceso en disolución Du Pont era capaz de producir polietileno en una amplia gama de temperaturas de fusión y densidad utilizando 1-buteno como comonómero incorporado.

En resumen, el LLDPE consiste en moléculas lineales con ramificaciones de cadenas laterales cortas. La longitud de las cadenas laterales está grandemente determinada por el comonómero empleado durante la polimerización. Las cadenas pueden tener desde un grupo atómico con un carbono (con propileno como comonómero hasta un grupo con seis carbonos con 1-octeno como comonómero incorporado). Dependiendo de la densidad requerida de la

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resina para un grado particular, se emplea hasta un 10% en peso de comonómero. Todas las resinas LLDPE se caracterizan por ser copolímeros con distribuciones de pesos moleculares estrechas que ofrecen propiedades mecánicas mejoradas sobre los homopolímeros LDPE de alta presión comunes. La distribución de pesos moleculares es determinada, en gran parte, por el catalizador. Se están investigando técnicas de polimerización mejoradas que permitan la producción de grados de resina con un intervalo más amplio de distribuciones de pesos moleculares, de modo que las resinas pueden diseñarse más específicamente para que se adecuen a los requerimientos de aplicaciones particulares. Las resinas con distribuciones de pesos moleculares más amplias se requieren para su aplicación en tuberías, cables y alambres debido a los requerimientos de resistencia a la fusión, y las resinas con distribuciones de pesos moleculares más estrechas se prefieren en aplicaciones en el moldeado y la extrusión de películas. La elección de comonómeros de ð-olefina más pesados en los LLDPE tiene una influencia importante sobre las propiedades finales del producto y de la resina. Con comonómeros de peso molecular más alto se notaron mejoras en la resistencia al impacto, resistencia al desgaste y resistencia a la ruptura por intemperización. Por lo tanto, pueden advertirse a menudo las mejoras en las propiedades físicas al incorporar 1-buteno y 1-octeno al hexeno, respectivamente. Además, la colocación de ramificaciones de cadenas cortas puede mejorar las propiedades de la resina en aplicaciones específicas. Las ramificaciones localizadas en la fracción de bajo peso molecular pueden mejorar la resistencia mecánica. Sin embargo, es probable que trate de encontrarse una técnica para la ramificación uniforme con cadenas cortas para producir las mejores propiedades físicas globales.

Descripción de propiedades

Los polietilenos son termoplásticos muy versátiles que se han ganado un sinfín de usos en muchas áreas de aplicación, particularmente en películas y en el moldeado por inyección. Cada uso final requiere condiciones balanceadas entre las variables. Las más importantes de estas condiciones son la temperatura de fusión, la densidad, el peso molecular, la distribución de pesos moleculares y el grado de ramificación. Se requiere un equilibrio adecuado de aquellas variables de propiedad en la determinación de la mejor resina para una aplicación en particular. A fin de caracterizar una resina particular adecuadamente, deben conocerse al menos tres propiedades fundamentales. Éstas son la temperatura de fusión, la densidad y la distribución de pesos moleculares. No obstante, los efectos de la ramificación con cadenas largas son muy importantes para la comprensión de la naturaleza del LDPE.

POLIETILENO DE BAJA DENSIDAD (LDPE)

El polietileno de baja densidad (low density polyethylene, LDPE), a veces es llamado polietileno de baja densidad y alta presión (high pressure low density poliethylene, HPLDP) para diferenciarlo del polietileno de baja densidad y baja presión (low pressure low density polyethylene, LPLDPE) o del polietileno lineal de baja densidad (linear low density poliethylene, LLDPE). El LDPE se hace comúnmente por polimerización del etileno a alta presión para formar moléculas de polietileno.

Es un polímero termoplástico de cadena larga altamente ramificado con una densidad de 0.915 a 0.925 g/cm3 y peso molecular de hasta 4x106. El proceso también es capaz de producir polietileno de densidad media (medium density polyethylene, MDPE) de hasta aproximadamente 0.935 g/cm3.

Proceso de Obtención

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El LDPE se produce por polimerización del etileno a través de radicales libres y a presión y temperatura elevadas. Las temperaturas varían de 150 a 300ºC. Las presiones abarcan desde 103 a 345 MPa. El proceso de polimerización conlleva tres pasos básicos: iniciación, propagación y terminación.

La iniciación requiere de un iniciador, usualmente un peróxido, que se descompone tértnicamente en radicales libres (ecuación 1), los cuales reaccionan con el etileno (ecuación 2):

iniciador (R)2 2R' 1)

R1 + CH2CH2 RCH2CH2' 2)

La propagación ocurre a medida que prosigue la reacción (ecuación 3).

RCH2CH2' + CH2CH2 RCH2CH2CH2CH2' 3)

La terminación de una cadena en crecimiento ocurre cuando se combinan dos grupos de radicales libres (ecuación 4) o cuando un radical hidrógeno se transfiere de una cadena a otra (ecuación 5).

RCH2CH2' + 'CH2CH2R RCH2CH2 CH2CH2R 4)

RCH2CH2' + 'CH2CH2R RCH2CH3 + RCHCH2 5)

Se usan dos métodos comerciales en la producción del LDPE: en autoclave y en tubo. El proceso en autoclave emplea un reactor autoclave con agitación y flujo continuo con una relación L/D que va de 2:1 a 20:1. El reactor puede estar dividido por bastidores a fin de formar una serie de zonas de reacción bien agitadas. El proceso en autoclave puede producir resinas de LDPE con un amplio intervalo de distribuciones de pesos moleculares, DPM.

En el proceso tubular, el reactor consiste en un tubo largo con relaciones L/D mayores que 12000:1. Debido a que no hay agitación mecánica, la operación continua puede producir un flujo tapón. Aquí, la distribución de pesos moleculares generalmente está entre los extremos conseguibles mediante el autoclave.

En ambos procesos, los separadores descendentes del reactor operan a presiones más bajas, separando el etileno que no reaccionó del polímero. Sólo de un 10 a un 30% del etileno es convertido en polietileno por paso a través del reactor. Del separador, se extruye el polietileno fundido a través de una nodulizadora sumergida en agua para formar gránulos o "pellets". Éstos son secados y almacenados en silos hasta que son cargados en vagones de ferrocarril, cajas o bolsas.

POLIETILENO LINEAL DE BAJA DENSIDAD (LLDPE)

El polietileno lineal de baja densidad (linear low density polyethylene, LLDPE) se puede describir como un copolímero de etileno/ð-olefina que tiene una estructura molecular lineal. Los comonómeros más usados comercialmente son el buteno, el hexeno y el octeno. Las resinas LLDPE tienen pesos moleculares de 10000 a 100000 con grados variables de cristalinidad.

Es un material termoplástico duro y resistente que consiste en un esqueleto lineal con ramificaciones laterales cortas. Las propiedades del LLDPE en el estado fundido y en la parte terminada son funciones del peso molecular, la distribución de pesos moleculares, DPM, y de

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la densidad de la resina. La longitud y posición de las cadenas laterales también afecta las propiedades del producto, las cuales son en gran parte controladas por el comonómero usado en el proceso de producción.

Existen muchos tipos de producto: el índice de fusión puede variar de 0.5 a 150 g/10 min; la densidad de 0.905 a 0.945 g/cm3. Las resinas en el intervalo de densidad de 0.936 a 0.945 g/cm3 a menudo se conocen como resinas de polietileno lineal de densidad media, mientras que aquellos con densidades de 0.905 a 0.915 g/cm3 se consideran como polietileno de baja densidad de ultra baja linealidad.

Proceso de Obtención

El proceso básico de polimerización requiere de la copolimerización del etileno y el monómero de elección (ð-olefina) usando un catalizador. Las presiones y temperaturas del reactor varían dependiendo del proceso empleado. Tanto el tipo de comonómero como el proceso de producción afectan las propiedades físicas de la resina. Los comonómeros comúnmente usados son 1-buteno, 1-hexeno y 1-octeno. Dos tipos de sistemas a baja presión se usan principalmente en la producción de LLDPE: el proceso en lecho fluidificado en fase gaseosa y los procesos en disolución. El LLDPE también se puede producir en plantas de polietileno de baja densidad y alta presión (low density polyethylene, LDPE) usando la tecnología de modificación retroactiva proporcionada (a nivel de Estados Unidos) por Arco y Dow.

El proceso en lecho fluidificado en fase gaseosa inicialmente desarrollado por la Union Carbide para la producción de polietileno de alta densidad (high density polyethylene, HDPE) ha sido modificado para la producción de LLDPE. Se alimentan en forma continua etileno gaseoso, hidrógeno, un catalizador con titanio y un comonómero a un reactor de lecho fluidificado que opera a una presión de 2.1 MPa y 80-100ºC. La mayoría de las resinas de LLDPE de Union Carbide se producen de ordinario con 1-buteno como comonómero. Hace poco, la compañía ha producido nuevas clases de LLDPE usando ð-olefinas de peso molecular más elevado como comonómeros en su proceso en fase gaseosa. El producto polimérico y el gas se descargan intermitentemente del reactor y el gas se separa del polímero. El polímero, en forma pulverizada, es transportado luego por aire para su almacenamiento o hacia las máquinas de compresión.

Du Pont de Canadá fue la primera en comercializar las resinas de LLDPE, produciéndolas mediante el proceso en disolución. En el proceso patentado de Dow, la polimerización ocurre en un reactor bien agitado a temperaturas de 150 a 300ºC y presiones de 3 a 5 MPa. Se alimentan continuamente etileno frío, disolvente, un catalizador tipo Ziegler y el comonómero en un reactor. Puede usarse y se usa una amplia gama de comonómeros. La familia Dowlex de resinas de LLDPE de Dow consiste en copolímeros de octeno. Las resinas Sclair de Du Pont de Canadá son copolímeros de buteno. Al reciclar el disolvente extraído de la corriente de polímero, se elimina el calor de reacción del recipiente donde se realiza. El polímero fundido sale del reactor y se extruye y comprime. Los aditivos se añaden en la sección de alimentación del extrusor. El peso molecular del polímero se controla mediante la temperatura del reactor, la composición del catalizador y con terminadores de cadena. La densidad del polímero depende de la cantidad de comonómero alimentada al reactor.

Los procesos en lecho fluidificado y en suspensión para el LLDPE se encuentran en varias etapas de desarrollo y tienen un uso limitado en Estados Unidos. Estos procesos son similares a los procesos en fase gaseosa y en disolución en los cuales los reactores operan a bajas

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presiones y el etileno, el comonómero y el catalizador se combinan con algún tipo de agitación.

El costo de producción de una libra (medio kilogramo aproximadamente) de LLDPE mediante los diversos procesos comerciales es similar debido a que la materia prima, etileno, es el principal componente del costo de fabricación. También, se dice que los rendimientos de proceso son comparables. El proceso básico menos costoso es aquél donde se produce LLDPE pulverizado.

POLIETILENO DE ALTA DENSIDAD (HDPE)

En el caso de los polietilenos de peso molecular normal (índice de fusión >0.5), la densidad del homopolímero HDPE se fija en 0.960-0.965 g/cm3, dependiendo del proceso de manufactura. Sin embargo, el HDPE abarca el intervalo de densidades de 0.941 a 0.967 g/cm3 por el uso de copolímeros que añaden ramificaciones laterales, reduciendo así la densidad.

La densidad del HDPE se controla en el proceso de manufacturación mediante la cantidad de comonómero añadido al reactor. Los comonómeros comunes usados con el etileno en el HDPE son el propileno, buteno, hexeno y octeno. A medida que se incremento el peso molecular del polietileno, las cadenas poliméricas más largas no se cristalizan tan fácilmente y una cristalinidad más baja reduce aún más la densidad de un homopolímero de HDPE (índice de fusión <0.5).

El HDPE es un material termoplástico parcialmente amorfo y parcialmente cristalino. El grado de cristalinidad depende del peso molecular, de la cantidad de comonómero presente y del tratamiento térmico aplicado. La cristalinidad de una resina de HDPE determinada puede variar dentro de una amplia gama debido a la tasa de enfriamiento de la masa fundida. Las tasas de enfriamiento más lentas favorecen el crecimiento cristalino. El intervalo de cristalinidad del HDPE normalmente abarca de un 50 a un 80%. La densidad normalmente citada en las especificaciones para el HDPE está determinada por una lámina moldeada por compresión que ha sido enfriada a una tasa de 15ºC por minuto. La mayoría de los procesos comerciales de fabricación enfrían la masa fundida a tasas mucho más rápidas. Como resultado, un artículo hecho de HDPE raramente alcanza la densidad citada en las especificaciones. Debido a que el grado de cristalinidad del HDPE es variable, éste puede considerarse como un polímero amorfo con una cantidad variable de carga cristalina.

Proceso de Obtención

El HDPE se manufactura mediante un proceso a baja presión. Por comparación, el polietileno de baja densidad (HDPE) se manufactura mediante un proceso a alta presión. La presión en la fabricación del HDPE está por debajo de 14 MPa. En muchos casos, está por debajo de 7 MPa.

Hay tres procesos comerciales importantes usados en la polimerización del HDPE: los procesos en disolución, en suspensión y en fase gaseosa. Los catalizadores usados en la fabricación del HDPE, por lo general, son o del tipo óxido de un metal de transición o del tipo Ziegler - Natta. Es importante notar que el funcionamiento de las resinas de HDPE con índices de fusión, densidades y distribuciones de pesos moleculares, DPM, idénticas puede variar si las resinas se producen mediante procesos diferentes. Estas diferencias normalmente sólo se consideran en aplicaciones críticas con muy estrechos márgenes de proceso. En la mayoría

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de sus aplicaciones, las resinas de HDPE seleccionadas de más de un proveedor funcionarán adecuadamente, aun si las resinas se hacen mediante diferentes procesos.

Como se mencionó, junto con el índice de fusión y la densidad, la distribución de pesos moleculares es una propiedad distintiva del HDPE. A medida que se polimeriza el HDPE, se producen moléculas de polímero de muchas longitudes diferentes (pesos moleculares). Si una resina de HDPE tiene un intervalo estrecho de longitudes moleculares, se dice que tiene una DPM (distribución de pesos moleculares) estrecha. La DPM es una gráfica del peso molecular contra el número de frecuencia de un peso molecular determinado. A medida que se ensancha la DPM del HDPE, se incrementan la procesabilidad y la resistencia a la fusión, en tanto que decrecen la resistencia al impacto, la tenacidad a baja temperatura y la resistencia al combamiento. La DPM del HDPE es, en gran parte, controlada por el tipo de catalizador usado en la polimerización y por el tipo de proceso de fabricación empleado.

El polietileno ha encontrado amplia aceptación en virtud de su buena resistencia química, falta de olor, no toxicidad, poca permeabilidad para el vapor de agua, excelentes propiedades eléctricas y ligereza de peso. Se emplea en tuberías, fibras, películas, aislamiento eléctrico, revestimientos, envases, utensilios caseros, aparatos quirúrgicos, juguetes y artículos de fantasía.

Las primeras aplicaciones del polietileno se basaron en sus excelentes propiedades eléctricas, y hasta el año 1945 su uso como aislante en los cables submarinos y otras formas de recubrimiento de conductores absorbió la mayor parte del material fabricado. Recientemente, han adquirido mayor importancia los usos que se basan en su inercia y su resistencia al agua, y hoy se usa el polietileno en grado cada vez mayor para hacer botellas y otros envases, tuberías para agua y película para envolver, usos que consumen más de la mitad del polietileno producido. A continuación se estudian con más detalles algunos de los usos más importantes.

Cables

Como aislante para los cables submarinos. En esta aplicación, la escasa permitividad y la resistencia al agua son de especial utilidad. En 1940, era usado como aislante en los cables de alta frecuencia usados especialmente en las instalaciones de radar, y en este caso es el factor de potencia el que tiene la máxima importancia. Muchos otros tipos de cables para usos militares y civiles han empleado también el PE como aislante. Más recientemente, una salida importante para el PE se ha encontrado en la construcción de cables en los cuales el polímero se usa no como aislante eléctrico, sino como envoltura exterior. En este caso puede considerarse como sustitutivo del plomo.

Envases, vasijas y tubos

El PE se usa muchos en forma de botellas, vasos y otros recipientes, tanto en la industria para la manipulación de materias corrosivas como en el hogar para diversos líquidos. En esas aplicaciones, las principales ventajas son la inercia, el poco peso y menor probabilidad de que se rompa, comparado al vidrio. El PE se utiliza en frascos lavadores de laboratorio y en frascos para la pulverización de cosméticos. El PE se usa mucho para cierres de diversos tipos.

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Los tubos de pared gruesa se usan para el transporte de agua, especialmente en las granjas y en las minas, donde la facilidad para colocar las tuberías, la resistencia a las condiciones corrosivas del suelo y el poco peso son factores importantes. Otra aplicación de los tubos de polietileno son las instalaciones de calor radiante; en éstas, las tuberías que conducen el agua caliente están incluidas en un piso de hormigón. Sin embargo, en ésta y en otras aplicaciones hay que tener en cuenta la oxidación del polímero a temperaturas próximas a 50 ºC y posiblemente a temperaturas más bajas.

Película

La película de polietileno en un espesor de 0,025-0,250 mm absorbe una proporción elevada de la producción total de polietileno. Su uso se basó originalmente en su combinación de buenas propiedades mecánicas con una baja permeabilidad al vapor de agua, y por ello sirve para empaquetar productos alimenticios, aplicación en la cual su flexibilidad a baja temperatura hace satisfactorio su uso en los refrigeradores. También sirve para la protección de objetos metálicos, equipo eléctrico, piezas grandes de maquinaria y vehículos, para evitar su deterioro a consecuencia de la humedad. Se pueden usar también para empaquetar ciertos productos alimenticios, y en este caso la transparencia, la tenacidad y la resistencia al desgarramiento son las cualidades importantes. La película de PE pueden convertirse fácilmente en bolsas en maquinaria automática, uniendo las secciones por medio del calor. Los adhesivos para el PE no dan resultado. La película de PE puede imprimirse satisfactoriamente. La irradiación gamma de la película de PE mejora señaladamente la retención de tinta. Un uso especial interesante de la película de PE es la construcción de globos para las investigaciones a grandes altitudes.

Revestimiento del papel

Otro uso del polietileno en forma de película es el revestimiento del papel para reducir la permeabilidad al vapor de agua y mejorar las propiedades mecánicas. Un uso semejante del PE es el mejoramiento de las propiedades del revestimiento de parafina aplicado al papel.

Filamentos

El bajo punto de fusión del polietileno limita seriamente su uso como fibra textil; pero se han hecho tejidos para tapicería de automóviles con monofilamentos de polietileno. El PE no se tiñe fácilmente. Los filamentos se usan en el estado estirado en frío, y una limitación a la utilidad de este material es el aflojamiento que se produce a temperaturas elevadas. El deterioro mecánico a la luz solar es también un problema.

Instalaciones químicas

El PE se usa para la construcción de instalaciones químicas en las cuales se necesita cierta resistencia a los productos químicos. La película de PE se ha usado para construir pisos resistentes a los ácidos.

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Pueden resumirse entonces las principales aplicaciones de los distintos tipos de polietileno en el siguiente cuadro:

Polietileno de baja densidad Polietileno de alta densidad

película termocontraíble

envasamiento automático

bolsas industriales 

film para agro 

bolsas de uso general 

cables eléctricos (aislantes)

tuberías para riego 

tubos y pomos

caños

envases soplados

botellas

bidones 

contenedores industriales 

cajones 

bolsas de supermercado 

bolsas tejidas 

macetasPolietileno

Polietileno

El polietileno es probablemente el polímero que más se ve en la vida diaria. Es el plásticomás popular del mundo. Éste es el polímero que hace las bolsas de almacén, los frascos de champú, los juguetes de los niños, e incluso chalecos a prueba de balas. Por ser un material tan versátil, tiene una estructura muy simple, la más simple de todos los polímeros comerciales. Una molécula del polietileno no es nada más que una cadena larga de átomos de carbono, con dos átomos de hidrógeno unidos a cada átomo de carbono.

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En ocasiones es un poco más complicado. A veces algunos de los carbonos, en lugar de tener hidrógenos unidos a ellos, tienen asociadas largas cadenas de polietileno. Esto se llama

polietileno ramificado, o de baja densidad. 

Cuando no hay ramificación, se llama polietileno lineal. El polietileno lineal es mucho más fuerte que el polietileno ramificado, pero el polietileno ramificado es más barato y más fácil de hacer.

El polietileno lineal se produce normalmente con pesos moleculares en el rango de 200.000 a 500.000, pero puede ser mayor aún. El polietileno con pesos moleculares de tres a seis millones se denomina polietileno de peso molecular ultra-alto. Éste polietileno se puede utilizar para hacer fibras que muy resistentes para su uso en chalecos a prueba de balas. Grandes láminas de éste se pueden utilizar en lugar de hielo para pistas de patinaje.El polietileno es un polímero vinílico, hecho a partir del monómero etileno.El polietileno de baja densidad se obtiene por polimerización*1 del etileno a presiones relativamente bajas (1-200 atm), con catalizador alquilmetálico o un óxido metálico sobre sílice o alúmina. Su resistencia química y térmica, así como su opacidad, impermeabilidad y dureza son superiores a las del polietileno de baja densidad. Se emplea en la construcción y también para fabricar prótesis, envases, bombonas para gases y contenedores de agua y combustible.*1 reacción química en la que 2 o mas moléculas se combinan para formar otra en la que se repiten unidades estructurales de las primitivas y su misma composición porcentual cuando estas son iguales.

El polietileno de alta densidad se obtiene por polimerización del etileno a altas presiones (aproximadamente 1200 atm y 200º C) con oxígeno o catalizador de peróxido y por mecanismo de radicales libres. Es un sólido más o menos flexible, según el grosor, ligero y buen aislante eléctrico. Se trata de un material plástico que por sus características y bajo coste se utiliza mucho en envasado, revestimiento de cables y en la fabricación de tuberías.

-Algunos de los usos mas comunes del polietileno de alta densidad son por ejemplo Envases para detergentes - Lavandina - Aceites automotor - Lácteos - Cajones - Baldes - Tambores - Caños para agua potable, gas, telefonía, minería y uso sanitario - Bolsas para supermercados - Bazar y menaje y muchas más.

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Algunas de sus ventajas son que es resistente a las bajas temperaturas es Irrompible, Impermeable y No es tóxico.

-Algunos de los usos del polietileno de baja densidad son Bolsas de todo tipo - Películas para el agro - Envasamiento automático de alimentos - Bolsas para sueros - Tubos y pomos para cosméticos, medicamentos y otras industrias - tuberías para riego.

Algunas de sus ventajas son que No es tóxico es Flexible, Liviano, Impermeable, Económico y Transparente.

Símbolos de identificación:

Polietileno de alta densidadPolietileno de baja densidadPolietileno tereftalato (PET)

Se obtiene a partir de etilenglicol y ácido tereftálico mediante poli condensación:

Se pueden distinguir dos tipos fundamentales de PET, el grado textil y el grado botella. El PET tiene una temperatura de transición vítrea baja (temperatura a la cual un polímero amorfo se ablanda). Esto supone que los productos fabricados con dicho material no puedan calentarse por encima de dicha temperatura (por ejemplo, las botellas fabricadas con PET no pueden calentarse para su esterilización y posterior reutilización).

USOS Y APLICACIONES:Algunos usos y aplicaciones del PET son: Envases de gaseosas - Aceites - Agua mineral - Frascos para mayonesa - Salsa - Fibras textiles - Cintas de vídeo y audio - Películas radiográficas y muchas más.

VENTAJAS Y BENEFICIOS:Barrera a los gases - Transparente - Irrompible - Liviano - No tóxico.

Páginas consultadas para realizar el trabajo:

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POLIETILENO

DESCRIPCIÓN:El polietileno (PE) es químicamente el polímero más sencillo. Es químicamente inerte al contenido, hecho que facilita su utilización en una gran variedad de sectores.El polietileno (PE) es muy resistente a las bajas temperaturas y a la tensión, compresión y tracción. Material muy rígido que tiene un coeficiente de fricción bajo. Es un material de baja densidad en comparación con metales u otros materiales. No es tóxico, es impermeable y se utiliza principalmente en el sector de la alimentación. Es un plástico técnico con una gran resistencia al desgaste, a la abrasión, al impacto y soporta temperaturas muy bajas.

El polietileno (PE) es un plástico termoconformado muy resistente y con unas excelentes propiedades químicas.

Para más información consulte las características técnicas del polietileno

CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DEL POLIETILENO:Fisiològicamente inofensivo (químicamente inerte al contenido)HidrófugoExtremada resistencia al desgaste, al corte y a los arañazosResistencia a los productos ácidos y alcalinos

SECTORES EN LOS QUE SE USA EL POLIETILENO (PE):Sector alimentarioSector de instalaciones industriales y domésticasSector industrial de aplicaciones técnicasSector construcciónSector papelSector de aplicaciones médicas (ortopedia)

UTILIDADES DEL POLIETILENO (PE)El polietileno (PE) es un plástico técnico, o termoconformado, que se utiliza para la fabricación de envases y embalajes de todas clases para alimentos. Gracias a su inocuidad química y organoléptica. También se utiliza en sectores como la fontanería y la electricidad, conducciones de gas, productos moldeados de gran variedad y aplicación película para envolver, cañerías de plástico, revestimientos de papel, envases, bolsas para residuos, etc.

El polietileno (PE) también se usa para:Guías para cintas de transporte (instalaciones de cintas transportadoras)Elementos de desplazamientoDefensas de puertosIndustria papeleraInstalaciones de frío industrialMáquinas empaquetadoras, embotelladores, usillos, perfiles extrusionadosOrtopediaBandas de rozamientoBandas protectoras para comerciosCantoneras protectoras (pistas de hielo)

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Placas de revestimiento para silos y depósitos de todas clases

El polietileno, es el termoplástico más usado actualmente, se trata de un plástico barato que puede moldearse a casi cualquier forma, extruirse para hacer fibras o soplarse para formar películas delgadas.

El polietileno pertenece al grupo de polímeros denominados poliolefinas. Estas provienen de hidrocarburos simples, compuestos por átomos de carbono e hidrógeno y con dobles enlaces C=C.

Los productos hechos de polietileno van desde materiales de construcción y aislantes eléctricos hasta material de empaque.

El polietileno se clasifica por su:

Densidad Contenido de monómeros Peso molecular Distribución del peso molecular Índice de fluidez Modificación

El criterio de clasificación más empleado es la densidad, según la tecnología que se emplee se pueden obtener dos tipos de polietileno: el de baja densidad y el de alta densidad.

Polímeros de etileno de baja densidado Polietileno de baja densidado Polietileno lineal de baja densidado Polietileno de muy baja densidado Etil vinil-acetato

Polímero de etileno de alta densidado Polietileno de alta densidado Polietileno de alta densidad alto peso molecularo Polietileno de ultra peso molecular

A continuación se describen algunas características, los métodos de obtención y algunas aplicaciones de cada uno:

Polietileno de baja densidad

El polietileno de baja densidad es un homopolímero muy ramificado que tiene por unidad monomérica el etileno.

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El polietileno de baja densidad se obtiene a partir del etileno gaseoso, muy puro, se polimeriza en presencia de un iniciador (peróxido de benzoilo, azodi-isobutironitrilo u oxígeno), a presiones de 1,000 a 3,000 atm y temperaturas de 100 a 300°C.

El mayor uso del polietileno de baja densidad es en el sector del envase y empaque: bolsas, botellas compresibles para pulverizar fármacos, envase industrial, laminaciones, película para forro, película encogible y estirable, aislante para cables y conductores, tubería conduit, película para invernadero, tubería de riego y sistemas de irrigación.

Polietileno lineal de baja densidad

Es un copolímero que tiene moléculas con pocas ramificaciones y éstas son muy cortas, la referencia es que prácticamente no tiene ramificaciones.

En productos como: bolsas para pañal, costales para productos a granel, costales de uso pesado, bolsa de basura, película estirables, geomembranas y película para envase y empaque en general.

Polietileno de muy baja densidad

Familia de copolímeros lineales de etileno. Ofrecen buena flexibilidad comparada con otros materiales como el EVA etilén-acetato de vinilo), PVC flexible entre otros, con la ventaja de una resistencia mecánica y química.

Estas poliolefinas se producen por copolimerización de etileno con otras alfa-olefinas, tales como buteno, hexeno, octeno y propileno, por el proceso fase gas o en solución.

Como película estirabe, película encogible, empaque de productos médicos, adhesivo en coextrusiones, modificadores de impacto.

Etil-vinil acetato

Es un material termoplástico de la familia de las olefinas, mejora las propiedades de flexibilidad y transparencia del polietileno de baja densidad.

Película termoaislante para invernaderos y túneles, lámina, perfiles, tubería, recubrimiento de cables y espumas microcelulares, sandalias para baños, chupones para biberón, llaveros y rompecabezas

Polietileno de alta densidad

Es un homopolímero con estructura lineal con pocas ramificaciones que, además son muy cortas. Se utilizan procesos de baja presión para su obtención y los catalizadores utilizados son los de

Ziegler-Natta (compuestos organometálicos de aluminio y titanio). La reacción se lleva a cabo en condiciones de 1 a 100 kg/cm2 de presión y temperatura de 25 a 100!C. la polimerización puede ser en suspensión o fase gaseosa.

Bolsas para mercancía, bolsas para basura, botellas para leche y yogurt, cajas para transporte de botellas, envases para productos químicos, envases para jardinería, detergentes y limpiadores, frascos para productos cosméticos y capilares, recubrimientos de sobres para correo, sacos para comestibles, aislante de cable y alambre, contenedores de gasolina, entre otros.

Polietileno de alta densidad alto peso molecular (HMW-HDPE)

Se diferencia del de alta densidad convencional por su peso molecular, el cual se encuentra entre 20,000 y 500,000 g/g-mol

La fabricación de este plástico puede ser por el método de Ziegler, Phillips o fase gas. El mayor porcentaje del HMW-HDPE es destinado a la fabricación de película, debido a sus

propiedades mecánicas y químicas. También es usado en bolsas, empaque de alimentos y recubrimiento de latas, tubería a presión, tubería para la distribución de gas, servicios domésticos de agua y líneas de alcantarillado.

Polietileno de ultra alto peso molecular (UHMWPE)

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Este polímero es de alta densidad y elevado peso molecular: entre tres y seis millones de gramos por cada gramo-mol, es decir aproximadamente 10 veces más que un polietileno de alta densidad alto peso molecular convencional.

Debido a sus propiedades singulares, las aplicaciones de este polímero son diferentes a las de otros tipos, van encaminadas principalmente a partes y refacciones de maquinaria, como: soleras de fricción, cintas guía, canales, cintas de desgaste, placas deslizantes, tolvas y rodamientos, todillos o camisas de desgaste para minería, recubrimientos para bandas transportadoras, ruedas y bujes, para manejo de productos químicos: en bombas, filtros, partes para válvulas, juntas y empaques.

Proveedores de polietileno de baja y alta densidad

A continuación le presentamos a ESxporta, proveedor de polietileno de baja y alta densidad:

ESxporta, es una empresa dedicada a comercializar productos de alto valor agregado, ofreciendo materias primas que reúnen estándares de calidad. Sus productos destacados incluyen polietileno de alta y baja densidad para una variedad de aplicaciones.

Conozca el Perfil, Dirección, Teléfono y Productos de ESxporta.

O bien, haga contacto con ESxporta para solicitar mayor información sobre su polietileno de baja y alta densidad.