trabajo de polietileno dividido
TRANSCRIPT
28
1. OBJETIVOS
Estudio del polietileno y sus propiedades químicas y físicas así como sus
aplicaciones.
1.1 Objetivos generales
Estudio de los tipos de polietileno, características de estos, usos y aplicaciones.
1.2 Objetivos específicos
Conocer el uso del polietileno, y las nuevas tecnologías desarrolladas tanto en la
elaboración de estos, como en el desarrollo de nuevos tipos de polietileno; por
ejemplo: el polietileno de ultra elevado peso molecular.
2. FUNDAMENTO TEORICO
2.1 DESCUBRIMIENTO E HISTORIA DEL POLIETILENO.
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 Imperial Chemical Industries, ICI Chemicals en
1933.El polietileno se había formado aplicando una presión de varios cientos de
|
28
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
|
28
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.
2.2 POLIETILENO
El polietileno es un material termoplástico blanquecino, de transparente a
translúcido, y es frecuentemente fabricado en finas láminas transparentes. Las
secciones gruesas son translúcidas y tienen una apariencia de cera. Mediante el
uso de colorantes pueden obtenerse una gran variedad de productos coloreados.
El polietileno es químicamente el polímero más simple. Se representa con su
unidad repetitiva (CH2-CH2)n. Por su alta producción mundial (aproximadamente 60
millones de toneladas son producidas anualmente (2005) alrededor del mundo) es
también el más barato, siendo uno de los plásticos más comunes. Es
químicamente inerte. Se obtiene de la polimerización del etileno (de fórmula
química CH2=CH2 y llamado eteno por la IUPAC), del que deriva su nombre.
Este polímero puede ser producido por diferentes reacciones de polimerización,
donde cada uno de estos mecanismos de reacción produce un tipo diferente de
polietileno.
Es un polímero de cadena lineal no ramificada. Aunque las ramificaciones son
comunes en los productos comerciales.
|
28
Polimerización
Polimerización es un proceso químico por el que los reactivos, monómeros
(compuestos de bajo peso molecular) se agrupan químicamente entre sí, dando
lugar a una molécula de gran peso, llamada polímero, bien una cadena lineal o
una macromolécula tridimensional.
Existen muchos tipos de polimerización y varios sistemas para categorizarlos. Las
categorías principales son:
1. Polimerización por adición y condensación.
2. Polimerización de crecimiento en cadena y en etapas.
Polimerización por adición y condensación
Una polimerización es por adición si la molécula de monómero pasa a formar parte
del polímero con pérdida de átomos, es decir, la composición química de la
cadena resultante es igual a la resta de las composiciones químicas de los
monómeros que la conforman.
La polimerización es por condensación si la macromolecula de monómero pierde
átomos cuando pasa a formar parte del monómero. Por lo general se pierde una
molécula pequeña, como agua.
|
28
Polimerización por crecimiento en cadena y en etapas
En la polimerización por crecimiento en cadena los monómeros pasan a formar
parte de la cadena de uno en uno. Primero se forman dímeros, después trímeros,
a continuación tetrámeros, etc. La cadena se incrementa de uno en uno,
monómera a monómero.
En la polimerización por crecimiento en etapas (o pasos) es posible que un
oligómero reaccione con otros, por ejemplo un dímero con un trímero, un
tetrámero con un dímero, etc., de forma que la cadena se incrementa en más de
un monómero.
En la polimerización por crecimiento en etapas, las cadenas en crecimiento
pueden reaccionar entre sí para formar cadenas aún más largas. Esto es aplicable
a cadenas de todos los tamaños. En una polimerización por crecimiento de
cadena sólo los monómeros pueden reaccionar con cadenas en crecimiento.
SÍNTESIS DEL POLIETILENO
El polietileno se forma por la polimerización del etileno (eteno).
POLIMERIZACIÓN POR ADICION
El compuesto más sencillo que puede tener una reacción de polimerización por
adición es el etileno CH2=CH2. El polímero resultante es el polietileno.
La doble ligadura es la razón de la reactividad de este compuesto. Con la
presencia del catalizador adecuado tiene lugar la polimerización del etileno.
|
28
La polimerización del etileno constituye un buen ejemplo del uso de catalizadores
para unir pequeñas moléculas de una forma específica, y así producir un
polímero.
CATALIZADOR
Los nuevos catalizadores propuestos por ZIEGLER y por la Phillips son de tipo
iónico, es decir, los centros propagadores de la cadena no son radicales, como en
la polimerización radical, sino iones. El catalizador es un compuesto que ejerce
una acción polarizante sobre las moléculas del monómero, las cuales se adicionan
a él, o al cocatalizador. La propagación de la cadena tiene lugar a través de un
macrocatión o un macroanión, según se trate de una polimerización catiónica o
aniónica, respectivamente.
El proceso usa un catalizador de sitio único que contiene un Iigante de boraarilo.
El catalizador es premezclado con aluminio de alquilo para reducir el tiempo de
inducción del catalizador. Además, el pre mezclar el catalizador con aluminio de
trietilo aumenta significativamente la densidad en masa del polietileno.
|
28
TIPOS DE POLIETILENO
Existen, básicamente, dos tipos de polietileno,
polietileno de baja densidad (Low Density PolyEthylene LDPE)
polietileno de alta densidad (High Density PolyEthylene HDPE).
Polietileno de baja densidad (Low Density PolyEthylene LDPE)
El polietileno de baja densidad fue producido comercialmente por primera vez en
el Reino Unido en 1939 mediante reactores autoclave (o tubular) necesitando
presiones de 14.500 psi (100 MPa) y una temperatura de unos 300 ºC.
El polietileno de baja densidad es un polímero con una estructura de cadenas
muy ramificadas
Este polímero pertenece a la familia de los polímeros olefínicos, como el
polipropileno y los polietilenos. Es un polímero termoplástico de adición,
conformado por unidades repetitivas de etileno. Se designa como LDPE (por sus
siglas en inglés, Low Density Polyethylene) o PEBD, polietileno de baja densidad.
|
28
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.
Este polímero se caracteriza por:
Buena resistencia térmica y química.
Buena resistencia al impacto.
Es translúcido, poco cristalino.
Muy buena procesabilidad, es decir, se puede procesar por los métodos de
conformado empleados para los termoplásticos, como inyección y
extrusión.
Es más flexible que el polietileno de alta densidad.
Presenta dificultades para imprimir, pintar o pegar sobre él.
Polietileno de alta densidad (High Density PolyEthylene HDPE).
El polietileno de alta densidad es un polímero cuya estructura es lineal, sin
ramificaciones.
El polietileno de alta densidad fue producido comercialmente por primera vez en
1956-1959 mediante los proceso de Philips y Ziegler utilizando un catalizador
especial. En estos procesos la presión y temperatura para la reacción de
conversión del etileno en polietileno fueron considerablemente más bajas. Por
ejemplo, el proceso Philips opera de 100 a 150 ºC y 290 a 580 psi (2 a 4 MPa) de
presión.
|
28
El proceso de polimerización del polietileno de alta densidad se lleva a cabo a baja
presión y con catalizadores en suspensión. Se obtiene así un polímero muy
cristalino, de cadena lineal muy poco ramificada, la ausencia de la ramificación
produce una estructura compacta con una densidad más alta y una resistencia
química un poco más alta que el LDPE.
La presión en la fabricación del HDPE está por debajo de 14 MPa, en muchos
casos, hasta por debajo de 7 MPa. Hay tres procesos comerciales importantes
usados en la polimerización del HDPE: los procesos en disolución, en suspensión
y en masa. 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 - Nattalas. Las
resinas de HDPE funcionaran adecuadamente, aun si se hacen mediante
diferentes procesos.
Polimerización en disolución. En este proceso se utiliza un solvente el
cual disuelve al monómero, al polímero y al iniciador de la polimerización. Al
diluir el monómero con el solvente se reduce la velocidad de polimerización
y el calor liberado por la reacción de polimerización es absorbido por el
disolvente.
Polimerización en suspensión. En este proceso se utiliza agua como
medio de la reacción y el monómero es dispersado más que disuelto en el
medio. El polímero se obtiene en forma de pequeñas perlas que son
filtradas, lavadas y secadas para formar polvo.
Polimerización en masa. En la polimerización en masa se polimeriza sólo
el monómero, por lo general en una fase gaseosa o líquida, si bien se
realizan también algunas polimerizaciones en estado sólido. Esta es una
polimerización directa de monómeros en un polímero, en una reacción en la
cual el polímero permanece soluble en su propio monómero.
Este polímero se caracteriza por:
|
28
Excelente resistencia térmica y química.
Muy buena resistencia al impacto.
Es sólido, incoloro, translúcido, casi opaco.
Muy buena procesabilidad, es decir, se puede procesar por los métodos de
conformado empleados para los termoplásticos, como inyección y
extrusión.
Es flexible, aún a bajas temperaturas.
Es tenaz.
Es más rígido que el polietileno de baja densidad.
Presenta dificultades para imprimir, pintar o pegar sobre él.
Es muy ligero.
Su densidad es igual o menor a 0.952 g/cm3.
No es atacado por los ácidos, resistente al agua a 100ºC y a la mayoría de
los disolventes ordinarios.
Propiedades del polietileno
PROPIEDAD UNIDA
D
NORMA POLIETILEN
O (PE)
Alargamiento a la rotura % DIN
53455
800
Conductividad térmica W/Km DIN
52612
0,43
Coeficiente de dilatación térmica de 20ºC
a 50ºC
m/m K 200·10-6
Coeficiente de Fricción 0,2
Densidad g/cm2 DIN
53479
0,95
Dureza a la bola N/mm2 DIN
53456
Dureza “Shore” DIN D65
|
28
53505
Módulo de elasticidad N/mm2 DIN
53457
900
Punto de fusión ºC ASTM
D789
138
Resistencia Superficial DIN
53482
1·1013
Resistencia al impacto KJ/m2 DIN
53453
No es trenca
Resistencia a la tracción N/mm2 DIN
53455
28
Temperatura máxima de uso ºC
ºC
NORMAL
CON
PUNTAS
80
110
Temperatura mínima de uso ºC -100
ESTRUCTURA QUÍMICA Y FÍSICA DEL POLIETILENO
Estructura química
El análisis del polietileno (C, 85.7%; H, 14.3%) corresponde a la fórmula empírica
(CH2)n, resultante de la polimerización por adición del etileno. La estructura de un
polietileno típico difiere de la de un alcano de cadena recta en que es de cadena
ramificada y contiene grupos olefínicos de tres tipos (por lo menos). Puede
contener también otros grupos químicos derivados del catalizador usado en su
fabricación o de impurezas en el etileno, pero éstas representan generalmente
mucho menos de 0.1% en peso del polímero. La condición ramificada de la
cadena del polímero influye profundamente en las propiedades físicas tanto del
polietileno sólido como del polietileno fundido. En consecuencia, las propiedades
físicas que se indican más adelante se refieren no sólo a un intervalo de pesos
|
28
moleculares, sino también a cierto tipo de polímeros de cadena ramificada.
Variando las condiciones en que se realiza la polimerización, es posible variar el
grado de ramificación entre límites amplios y producir gran número de tipos de
polímeros. Como en la mayoría de los polímeros, una muestra normal tiene una
distribución amplia de pesos moleculares, y el fraccionamiento del polietileno
indica que una muestra de un peso molecular medio numérico de 15000 contiene
material de peso molecular inferior a 1000 y también superior a 80000.
El polietileno es uno de los polímeros más estables e inertes, como podía
esperarse de su estructura sustancialmente parafínica. Sin embargo, tiene algunas
reacciones que limitan sus usos y que exigen adoptar ciertas precauciones
durante su tratamiento.
Estructura física del sólido
El carácter más importante de la estructura física del polietileno es la cristalinidad
parcial del sólido (2,5). Un polietileno no ramificado es casi completamente
cristalino y tiene un punto de fusión relativamente neto. Un polietileno tiene una
estructura parcialmente cristalina, parcialmente amorfa, y muestra un cambio
gradual, a medida que aumenta la temperatura, hasta el estado completamente
amorfo fundido. El grado de cristalinidad a temperaturas ordinarias se determina
fácilmente por una medida del peso específico, y es aproximadamente 60% para
un polietileno normal. Puede hacerse muestras más o menos cristalinas, y esta
variación es debida a la variación en el grado de ramificación de la cadena.
Ramificación ( CH3 por 100 CH2) Densidad a 20 ºC Cristalinidad (%)
0 ( polimetileno) 0.99 95
|
28
1 0.96 80
2 0.94 72
3 0.92 60
4 0.91 55
Ramificación de la cadena y cristalinidad
De la observación de la tabla anterior se deduce que al aumentar la ramificación
de la cadena, disminuye la densidad del polietileno y su grado de cristalinidad.
Varias propiedades son directamente afectadas por la cristalinidad y, en
consecuencia por el grado de ramificación. Son ejemplo la dureza, el punto de
reblandecimiento y el punto de cedencia por la tracción.
Otras propiedades, como la resistencia a la tracción, la flexibilidad a temperaturas
bajas y la resistencia al choque, son principalmente funciones del peso molecular
medio.
El gran número de tipos de polietileno es una consecuencia de la extensa
variación en el peso molecular y en el grado de ramificación, y por consiguiente en
la cristalinidad, propiedades que varían según las condiciones de polimerización.
Los estudios del modo de cristalización del polietileno desde su estado fundido
muestran que la cristalización empieza en puntos distribuidos al azar en la masa
del material y prosiguen radialmente hacia afuera con una rapidez que depende de
la temperatura a la cual se produce la cristalización.
PROPIEDADES DEL POLIETILENO
Solubilidad e hinchazón: A temperaturas inferiores a 60 ºC., el polietileno, si se
exceptúan las muestras de peso molecular muy bajo, es muy poco soluble en los
disolventes, pero a temperaturas más altas es fácilmente soluble en hidrocarburos
e hidrocarburos halogenados, aunque sigue siendo muy poco soluble en líquidos
|
28
más polares, como alcoholes, ácidos, esteres, aminas, fenoles y nitrocompuestos.
La rapidez con que varía la solubilidad en función de la temperatura es
frecuentemente tan grande que da el aspecto de casi una temperatura crítica por
debajo de la cual el polímero es insoluble y por encima de la cual es fácilmente
soluble. La solubilidad del polietileno depende hasta cierto punto del peso
molecular; las variedades más solubles son las de peso molecular más bajo; pero
a temperaturas inferiores a 110 ºC, tiene también mucha importancia el grado de
ramificación de la cadena y, por consiguiente, la capacidad del polímero sólido
para cristalizar. De dos polímeros con el mismo peso molecular, pero con
diferentes grados de ramificación, el más soluble es el más ramificado.
Cuando se pone polietileno sólido en contacto con un disolvente, se produce
absorción apreciable del líquido por polímero sólido e hinchazón apreciable del
sólido, incluso a temperaturas en las cuales no se produce disolución apreciable
del polímero. A medida que aumenta la temperatura, aumenta la cantidad y la
rapidez de la absorción. La absorción del líquido es afectada por el peso molecular
y por la estructura molecular y disminuye a medida que aumenta el peso molecular
y a medida que el polímero tiene una estructura más cristalina y menos ramificada.
El polietileno es insoluble en agua y sólo absorbe ésta en un grado muy limitado.
La absorción de agua aumenta con la temperatura.
Permeabilidad: Una propiedad importante del polietileno es su pequeña
permeabilidad al vapor de agua. Por otro lado, el polietileno tiene una
permeabilidad elevada a los vapores orgánicos y al oxígeno. La permeabilidad
aumenta con la temperatura.
|
28
Propiedad LDPE LLDPE HDPE
Densidad/cm3 0,92-0,93 0,922-0,926 0,95-0,96
Resistencia a la
tracción x 1000 psi
0,9-2,5 1,8-2,9 2,9-5,4
Elongación, % 550-600 600-800 20-120
Cristalinidad , % 65 .... 95
Rigidez dieléctrica,
V/mill.
480 .... 480
Máxima temperatura
de uso, ºC
82-100 480 80-120
En ausencia completa de oxígeno, el polietileno es estable hasta 290 ºC. Entre
290 y 350 ºC, se descompone y da polímeros de peso molecular más bajo, que
son normalmente termoplásticos o ceras, pero se produce poco etileno. A
temperaturas superiores a 350 ºC, se producen productos gaseosos en cantidad
creciente, pero el producto principal no es el etileno, sino el butileno. En este
respecto, el polietileno difiere del poliestireno y del metilacrilato de metilo, que dan
el monómero como producto principal de la pirólisis. En presencia de oxígeno, el
polietileno es mucho menos estable. Se han observado cambios en las
propiedades físicas y químicas que indican oxidación y degradación de las
moléculas del polímero a 50 ºC, y en presencia de la luz se produce una
degradación incluso a las temperaturas ordinarias.
La oxidación térmica del polietileno es importante en el estado fundido, porque
influye sobre el comportamiento en los procesos de tratamiento, y en el estado
sólido porque fija límites a ciertos usos. Los principales efectos de la oxidación del
polietileno son variaciones en el peso molecular que se manifiestan primero por
|
28
cambios en la viscosidad y, cuando son más intensos, por deterioro en la
resistencia mecánica, variación en las propiedades eléctricas (especialmente
aumento en el factor de potencia), desarrollo de olor rancio y cambio de color al
amarillo, pardo y, en casos extremos, al negro. Una oxidación intensa,
especialmente a temperaturas elevadas, conduce a la degradación de la cadena y
a la pérdida de productos volátiles: monóxido de carbono, agua y ácidos grasos, y
el producto se hace quebradizo y parecido a la cera.
El proceso de la oxidación es autocatalítico; aumenta la rapidez de la oxidación a
medida que aumenta la cantidad de oxígeno absorbido. La velocidad de oxidación
varía de una muestra a otra y es mayor cuando la ramificación de cadena es
grande y también si el contenido inicial de grupos que contienen oxígeno es
grande.
La oxidación térmica del polietileno puede reducirse o suprimirse durante algún
tiempo incorporándole antioxidantes; en general, éstos son los mismos tipos que
se usan para el caucho, y muchos son fenoles o aminas. Al elegir el antioxidante,
se prestará atención a puntos como la ausencia de color y olor y a la baja
volatilidad para evitar pérdidas durante el tratamiento a temperaturas altas.
La oxidación fotocatalizada del polietileno expuesto a la luz del Sol es un problema
más grave, ya que la protección no se consigue con tanta facilidad como en el
caso de la oxidación térmica. Los antioxidantes normales son de poca utilidad y la
protección más satisfactoria se obtiene incorporando aproximadamente 2% de
negro de humo, bien dispersado en el polímero. Se tiene también aquí una
reacción autocatalítica, como en el caso de la oxidación térmica. La fotooxidación
produce coloración, deterioro en las propiedades físicas y pérdida de resistencia
mecánica, que conduce al agrietamiento y ruptura de las muestras sometidas a
tensión. Conviene insistir en que el polietileno no protegido no sirve para usos en
los cuales estará expuesto a la luz solar.
|
28
Tipos Característic
as
Efectos Protección
TÉRMICA autocatalizad
a
Variaciones del PM.
Variación de las
propiedades eléctricas.
Desarrollo de olor rancio.
Cambio de color.
Degradación de la cadena.
Incorporación
de
antioxidantes.
FOTOCATALIZA
DA
autocatalizad
a
Coloración. Deterioro en
las propiedades físicas.
Pérdida de resistencia
mecánica: grietas.
Negro de
humo: 2%.
USOS Y APLICACIONES DEL POLIETILENO
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.
|
28
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
|
28
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.
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
|
28
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
|
28
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.
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
Caños
envasamiento
automático
envases
soplados
bolsas
industriales
Botellas
film para agro Bidones
bolsas de uso
general
contenedores
industriales
cables eléctricos
(aislantes)
Cajones
tuberías para
riego
bolsas de
supermercado
tubos y pomos bolsas tejidas
Macetas
28
EL POLIETILENO Y LA CONTAMINACION AMBIENTAL
El alojamiento preferido de los plásticos es que son
inertes y no reaccionan con lo que se almacena en ellos.
También son durables y no se desintegran con facilidad,
se disuelven, o se rompen. Estos son grandes cualidades
para las cosas que mantener, pero cuando tirarlos a la
basura, no se descompone
|
28
La respuesta es reciclar el plástico. Aquí vemos un montón de CDs conseguir
reciclado.
Aquí hay dos dibujos reciclar código. Usted ya sabe sobre el HDPE y LDPE.
Los demás son similares al polietileno, excepto que tienen moléculas adicionales a
las de polietileno que le confieren propiedades diferentes. Para el reciclaje sea
eficiente, es importante para separarlos en su categoría de perspectiva.
|
28
AQUÍ DAMOS UNA REFERENCIA DE LA CONTAMINACION
En La Casa del Carburador acompañamos y apoyamos la decisión de reemplazar
el uso de bolas de polietileno por otras reutilizables y reciclables, pues es
absolutamente necesario cuidar y preservar el medio ambiente .
|
28
INVESTIGACIONES REALIZADAS SOBRE EL POLIETILENO
|
28
POLIETILENO LINEAL DE ULTRAELEVADO PESO MOLECULAR, ARTÍCULOS Y
PROCEDIMIENTOS DE FABRICACIÓN.
RESUMEN Esta invención se refiere a un nuevo polietileno lineal de ultraelevado
peso molecular (UHMWLPE). Este nuevo UHMWLPE, en forma de
articulo configurado, presenta en diversas realizaciones una combinación
única de propiedades que hacen que el material sea útil como superficie
de apoyo en general pero particularmente útil como prótesis de la
cavidad glenoidea y otras formas protéticas para la sustitución de otras
articulaciones del cuerpo humano.
La clave de este progreso es el UHMWPE porque no solamente tiene la
resistencia al impacto deseada sino que no inicia ninguna reacción
sanguínea adversa. Pero en la actualidad estas articulaciones protéticas se
limitan al sector de la población mas anciano y menos activo porque el
polímero suele fluir en frio bajo la presión que una persona joven mas
activa podría desarrollar mientras trabaja o se divierte. El flujo en frio
producirá la pérdida de la estrecha tolerancia requerida entre el alveolo
de plástico y la bola metálica fijada al fémur. Estos cambios de
dimensiones alteran la distribución de las fuerzas ejercidas al andar, lo
que a su vez acelera el flujo en frio y el desgaste. Finalmente, el mayor
dolor requiere una operación traumática de revisión. Un objetivo de esta
invención es proporcionar articulaciones protáticas de UHMWPE con
mayor resistencia al flujo en frio, eliminando con ello algunas de las
restricciones respecto a la edad que rigen sobre las actuales
articulaciones de polietileno.
CARACTERISTICA
S DEL PRODUCTO
Para los fines de esta invención, el polietileno lineal de ultraelevado peso
molecular (UHMWLPE) se define como un polietileno lineal con un
peso molecular promedio en peso estimado de 400.000 a 10.000.000,
habitualmente de 1.000.000 a 10.000.000, definido por un índice de
|
28
fluidez (ASTM D-1238) esencialmente igual a cero y una viscosidad
especifica reducida (VER) superior a 8, preferiblemente de 25-30. Las
relaciones de la VER con la viscosidad intrínseca y con el peso
molecular son las desarrolladas por R. Chaing y presentadas por P.S.
Francis et al., en J. Polymer Science, 31, 453 (1958).
FUENTE http://www.espatentes.com/A61/2087147.html
COMPOSICIONES DE POLIETILENO DE DENSIDAD MEDIA PARA APLICACIONES
DE PELÍCULA.
RESUMEN Una película coextruida constituida por:
(i) Una primera capa de una composición que comprende un
polietileno de baja densidad (LDPE) preparado con un catalizador no
metalocénico y/o un polietileno de baja densidad lineal (LLDPE)
preparado con un catalizador no metaloceno o uno de metaloceno. (ii)
una segunda capa de una mezcla homogénea de un polietileno de baja
densidad (LDPE) con un polietileno de densidad media catalizado por
metaloceno (mMDPE), estando constituida esta mezcla,
esencialmente, por de 0, 5 a 99, 5% en peso de mMDPE y de 99, 5 a
0, 5% en peso de LDPE, basado en el peso total de la mezcla y con
una densidad de 0, 925 a 0, 955 g/cm3, y estando constituido el
sistema catalítico de metaloceno esencialmente por un compuesto de
metaloceno puenteado, solo o en combinación con otro catalizador de
metaloceno que contribuye en menos del 80% en peso de dicho
metaloceno.(iii) una tercera capa de una composición que comprende
un polietileno de de baja densidad (LDPE) preparado con un
catalizador no metalocénico y/o un polietileno de baja densidad lineal
(LLDPE) preparado con un catalizador no metalocénico o uno
|
28
metalocénico, siendo dicha tercera capa igual o diferente de la
primera capa.
El objeto del presente invento es proporcionar composiciones de
polietileno para películas, preparadas con una o mas capas, que
proporcionan un mejor equilibrio entre las buenas cualidades ópticas
del LDPE y las propiedades de rigidez, descenso del calibre,
procesabilidad, impacto y desgarro del MDPE.
CARACTERISTICA
S DEL PRODUCTO
Este invento se refiere a películas preparadas a partir de una mezcla
homogénea de una polietileno de baja densidad (LDPE) con un
polietileno de densidad media catalizado por metaloceno (mMDPE),
estando constituida dicha mezcla esencialmente por de 0,5 a 99,5%
en peso de mMDPE y de 99,5 a 0,5% en peso de LDPE, basado en el
peso total de la mezcla, siendo dicha mezcla coextruida,
opcionalmente, entre dos capas de una mezcla constituida por LDPE
y/o LLDPE que pueden ser igual o diferente, comprendiendo el
sistema catalítico de metaloceno un compuesto de metaloceno
puenteado, solo o en combinación con otro catalizador de metaloceno
que constituye menos del 80% en peso de dicha combinación
catalítica.
Estas tienen buena procesabilidad y capacidades de rebajar el calibre
y se utilizan para obtener películas que tienen propiedades ópticas
comparables con la del LDPE con propiedades mecánicas por lo
menos comparables con las del MDPE catalizado con cromo.
FUENTE http://www.espatentes.com/C08/2236026.html
Polietileno con peso molecular ultra elevado (UHMW-PE) para implantes.
|
28
RESUMEN La invención se refiere a la fabricación de polietileno de
UHMW para implantes. Solamente algunas empresas se han
especializado en la fabricación de polietileno de UHMW para
fines médicos. Una fabricación habitual utiliza polvo o
granulado, que son comprimidos a temperaturas en
torno a 180_C - 240_C y presiones en torno a 2 - 10 MPa para
formar piezas acabadas o bloques o para extruirlos en barras,
a partir de los cuales se fabrican las cascaras de cojinete de
articulaciones de cadera artificiales o rótulas artificiales. Un
desarrollo habitual de las piezas de implante consiste en soldar
las piezas en una atmosfera de gas protector, por ejemplo en
nitrógeno, dentro de una bolsa y esterilizarlas en esta bolsa a
través de
radiación por medio de radios gamma o haces de electrones.
En este estado, las piezas de implantes son aptas para
almacenamiento y están disponibles en cualquier instante para
un implante.
CARACTERISTICA
S DEL PRODUCTO
En la solicitud de patente EP-A-0 613 923 (HOECHST AG) se
describe un procedimiento para la fabricación de una masa de
moldeo estabilizada de polietileno de UHMW de 105 a 107
g/mol, que contiene antioxidantes y especialmente _-tocoferol
para prolongar la vida _util de los implantes. Para la
fabricación se mezclan los contenidos, se sinterizan a
temperaturas de 180_ a 250_ y a presiones de 3 a 5 MPa y se
refrigeran a presiones de 7 a 10 MPa.
FUENTE http://www.espatentes.com/A61/2179606.html
|
28
BRASKEM REGISTRA UNA NUEVA PATENTE
EN NANOTECNOLOGÍA
Nueva Tecnología en desarrollo ampliará las aplicaciones en polipropileno y
Polietileno.
RESUMEN Braskem, primera petroquímica brasileña en solicitar una patente en
nanotecnología en Brasil, está registrando hoy en Brasil su segunda
patente relacionada con esta tecnología, considerada una de las
fronteras más promisorias en el área de la ciencia de los polímeros y
de los materiales en general. Además esta iniciativa, confirma el
pionerismo de Braskem en nanotecnología en el mercado regional, la
empresa acaba de realizar el registro internacional de su primera
patente relacionada con esta tecnología.
Los nanocompuestos son resinas adicionadas con nanopartículas –
cerca de 50 mil veces más delgados que un cabello - que proporcionan
a los productos propiedades físicas superiores, como una rigidez 30%
superior, más brillo a los productos y mayor resistencia a impactos.
La nueva patente consiste en el desarrollo de un nuevo proceso para la
producción de nanocompuestos de polipropileno y polietilenos, por
medio de la reacción de la polimerización obtenida directamente en
los reactores – o “in situ”, en lenguaje técnico. Desarrollada por el
equipo del Centro de Tecnología e Innovación Braskem en
Triunfo/RS, asociada con la UFRGS, este proceso innovador atenderá
inicialmente al segmento de embalajes de alto desempeño. Es el caso,
por ejemplo, de los embalajes que exigen barrera a las grasas o un
sellado completo para aumentar la vida útil de productos como café y
|
28
snacks industrializados, preservando sus características originales –
crocantes y aromáticos-, entre ellas.
APLICACIONES Desarrollada por el equipo del Centro de Tecnología e Innovación
Braskem en Triunfo/RS, asociada con la UFRGS, este proceso
innovador atenderá inicialmente al segmento de embalajes de alto
desempeño. Es el caso, por ejemplo, de los embalajes que exigen
barrera a las grasas o un sellado completo para aumentar la vida útil
de productos como café y snacks industrializados, preservando sus
características originales –crocantes y aromáticos-, entre ellas.
Otro segmento que también será atendido con la nueva tecnología es
el de plásticos de ingeniería, muy utilizado en el sector
automovilístico y en la fabricación de engranajes, componentes de
máquinas y equipos industriales, entre otros. Los sectores de eléctricos
y electrónicos y de electrodomésticos de línea blanca también se
beneficiarán con esta nueva patente.
FUENTE http://www.braskem.com.br/upload/portal_braskem/pt/
sala_de_imprensa/Press%20release%20Nanotecnologia
%20port.pdf
|