El polipropileno (PP) es un termoplástico cristalino rígido utilizado en objetos cotidianos.Hay varios tipos de PP disponibles: homopolímero, copolímero, impacto, etc. Sus propiedades mecánicas, físicas y químicas funcionan bien en aplicaciones que van desde la automoción y la medicina hasta el embalaje.
¿Qué es el polipropileno?
El polipropileno se produce a partir de monómero de propeno (o propileno).Es una resina de hidrocarburo lineal.La fórmula química del polipropileno es (C3H6)n.El PP se encuentra entre los plásticos más baratos disponibles en la actualidad y tiene la densidad más baja entre los plásticos básicos.Tras la polimerización, el PP puede formar tres estructuras de cadena básicas dependiendo de la posición de los grupos metilo:
Atáctico (aPP).Disposición irregular del grupo metilo (CH3)
Isotáctico (iPP).Grupos metilo (CH3) dispuestos en un lado de la cadena de carbonos
Sindiotáctico (sPP).Disposición alterna del grupo metilo (CH3)
El PP pertenece a la familia de polímeros de poliolefinas y es uno de los tres polímeros más utilizados en la actualidad.El polipropileno tiene aplicaciones, tanto como plástico como fibra, en la industria automotriz, aplicaciones industriales, bienes de consumo y el mercado de muebles.
Diferentes tipos de polipropileno
Los homopolímeros y copolímeros son los dos tipos principales de polipropileno disponibles en el mercado.
Homopolímero de propilenoEs el grado de uso general más utilizado.Contiene únicamente monómero de propileno en forma sólida semicristalina.Las principales aplicaciones incluyen embalaje, textiles, atención sanitaria, tuberías, automoción y aplicaciones eléctricas.
Copolímero de polipropilenose divide en copolímeros aleatorios y copolímeros en bloque producidos por polimerización de propeno y etano:
1. El copolímero aleatorio de propileno se produce polimerizando juntos eteno y propeno.Presenta unidades de eteno, normalmente hasta un 6% en masa, incorporadas aleatoriamente en las cadenas de polipropileno.Estos polímeros son flexibles y ópticamente transparentes, lo que los hace adecuados para aplicaciones que requieren transparencia y para productos que requieren una apariencia excelente.
2. El copolímero de bloques de propileno contiene un mayor contenido de eteno (entre 5 y 15%).Tiene unidades de comonómero dispuestas en un patrón regular (o bloques).El patrón regular hace que el termoplástico sea más resistente y menos quebradizo que el copolímero aleatorio.Estos polímeros son adecuados para aplicaciones que requieren alta resistencia, como usos industriales.
Otro tipo de polipropileno es el copolímero de impacto.Un homopolímero de propileno que contiene una fase de copolímero aleatorio de propileno mezclado con un contenido de etileno del 45-65% se denomina copolímero de impacto de PP.Los copolímeros de impacto se utilizan principalmente en aplicaciones de embalaje, artículos para el hogar, películas y tuberías, así como en los segmentos automotriz y eléctrico.
Homopolímero de polipropileno frente a copolímero de polipropileno
Homopolímero de propilenotiene una alta relación resistencia-peso y es más rígido y resistente que el copolímero.Estas propiedades combinadas con una buena resistencia química y soldabilidad lo convierten en el material elegido en muchas estructuras resistentes a la corrosión.
Copolímero de polipropilenoEs un poco más suave pero tiene mejor resistencia al impacto.Es más resistente y duradero que el homopolímero de propileno.Tiende a tener una mejor resistencia al agrietamiento por tensión y una menor tenacidad a la temperatura que el homopolímero a expensas de una pequeña reducción en otras propiedades.
Aplicaciones de homopolímero de PP y copolímero de PP
Las aplicaciones son casi idénticas debido a sus propiedades ampliamente compartidas.Por ello, la elección entre estos dos materiales se realiza a menudo basándose en criterios no técnicos.
Mantener información previa sobre las propiedades de un termoplástico siempre es beneficioso.Esto ayuda a seleccionar el termoplástico adecuado para una aplicación.También ayuda a evaluar si el requisito de uso final se cumpliría o no.Estas son algunas de las propiedades y beneficios clave del polipropileno:
Punto de fusión del polipropileno.El punto de fusión del polipropileno se produce en un rango.
● Homopolímero: 160-165°C
● Copolímero: 135-159°C
Densidad del polipropileno.El PP es uno de los polímeros más ligeros entre todos los plásticos básicos.Esta característica lo convierte en una opción adecuada para aplicaciones livianas o que ahorran peso.
● Homopolímero: 0,904-0,908 g/cm3
● Copolímero aleatorio: 0,904-0,908 g/cm3
● Copolímero de impacto: 0,898-0,900 g/cm3
Resistencia química del polipropileno
● Excelente resistencia a ácidos, alcoholes y bases diluidos y concentrados.
● Buena resistencia a aldehídos, ésteres, hidrocarburos alifáticos y cetonas.
● Resistencia limitada a hidrocarburos aromáticos y halogenados y agentes oxidantes.
Otros valores
● El PP conserva propiedades mecánicas y eléctricas a temperaturas elevadas, en condiciones húmedas y cuando se sumerge en agua.Es un plástico repelente al agua.
● El PP tiene buena resistencia al estrés ambiental y al agrietamiento.
● Es sensible a los ataques microbianos (bacterias, moho, etc.)
● Presenta buena resistencia a la esterilización por vapor.
Los aditivos poliméricos como clarificadores, retardantes de llama, fibras de vidrio, minerales, cargas conductoras, lubricantes, pigmentos y muchos otros aditivos pueden mejorar aún más las propiedades físicas y/o mecánicas del PP.Por ejemplo, el PP tiene poca resistencia a los rayos UV, por lo que la estabilización a la luz con aminas impedidas mejora la vida útil en comparación con el polipropileno no modificado.
Desventajas del polipropileno
Poca resistencia a los rayos UV, impactos y rayones.
Se vuelve frágil por debajo de -20°C
Temperatura de servicio superior baja, 90-120°C
Atacado por ácidos altamente oxidantes, se hincha rápidamente en solventes clorados y aromáticos.
La estabilidad al envejecimiento por calor se ve afectada negativamente por el contacto con metales.
Cambios dimensionales post-moldeo debido a efectos de cristalinidad.
Mala adherencia de la pintura.
Aplicaciones del polipropileno
El polipropileno se utiliza ampliamente en diversas aplicaciones debido a su buena resistencia química y soldabilidad.Algunos usos comunes del polipropileno incluyen:
Aplicaciones de embalaje
Las buenas propiedades de barrera, la alta resistencia, el buen acabado superficial y el bajo costo hacen que el polipropileno sea ideal para diversas aplicaciones de embalaje.
Embalajes flexibles.La excelente claridad óptica de las películas de PP y su baja transmisión de vapor húmedo las hacen adecuadas para su uso en envases de alimentos.Otros mercados incluyen envolturas de película retráctil, películas para la industria electrónica, aplicaciones de artes gráficas y pestañas y cierres para pañales desechables.La película de PP está disponible como película fundida o como PP orientado biaxialmente (BOPP).
Embalaje rígido.El PP se moldea por soplado para producir cajas, botellas y macetas.Los recipientes de PP de paredes delgadas se utilizan comúnmente para envasar alimentos.
Bienes de consumo.El polipropileno se utiliza en varios productos para el hogar y aplicaciones de bienes de consumo, incluidas piezas translúcidas, artículos para el hogar, muebles, electrodomésticos, equipaje y juguetes.
Aplicaciones automotrices.Debido a su bajo costo, excelentes propiedades mecánicas y moldeabilidad, el polipropileno se usa ampliamente en piezas de automóviles.Las aplicaciones principales incluyen cajas y bandejas de baterías, parachoques, revestimientos de guardabarros, molduras interiores, paneles de instrumentos y molduras de puertas.Otras características clave de las aplicaciones automotrices del PP incluyen un bajo coeficiente de expansión térmica lineal y gravedad específica, alta resistencia química y buena resistencia a la intemperie, procesabilidad y equilibrio entre impacto y rigidez.
Fibras y tejidos.Se utiliza un gran volumen de PP en el segmento de mercado conocido como fibras y tejidos.La fibra de PP se utiliza en una variedad de aplicaciones, que incluyen rafia/película cortada, cinta, flejes, filamento continuo a granel, fibras cortadas, hilado y filamento continuo.La cuerda y el cordel de PP son muy fuertes y resistentes a la humedad, muy adecuados para aplicaciones marinas.
Aplicaciones médicas.El polipropileno se utiliza en diversas aplicaciones médicas debido a su alta resistencia química y bacteriana.Además, el PP de grado médico presenta buena resistencia a la esterilización por vapor.
Las jeringas desechables son la aplicación médica más común del polipropileno.Otras aplicaciones incluyen viales médicos, dispositivos de diagnóstico, placas de Petri, frascos intravenosos, frascos de muestras, bandejas de alimentos, recipientes y recipientes para pastillas.
Aplicaciones industriales.Las láminas de polipropileno se utilizan ampliamente en el sector industrial para producir tanques, láminas, tuberías, envases de transporte retornables (RTP) y otros productos para ácidos y químicos debido a sus propiedades como alta resistencia a la tracción, resistencia a altas temperaturas y resistencia a la corrosión.
El PP es 100% reciclable.Cajas de baterías de automóviles, luces de señalización, cables de baterías, escobas, cepillos y raspadores de hielo son algunos ejemplos de productos que pueden fabricarse con polipropileno reciclado (rPP).
El proceso de reciclaje de PP incluye principalmente la fusión del plástico residual a 250 °C para eliminar los contaminantes, seguido de la eliminación de las moléculas residuales al vacío y la solidificación a casi 140 °C.Este PP reciclado se puede mezclar con PP virgen en una proporción de hasta el 50%.El principal desafío en el reciclaje de PP está relacionado con la cantidad consumida: actualmente se recicla casi el 1% de las botellas de PP, en comparación con la tasa de reciclaje del 98% de las botellas de PET y HDPE juntas.
El uso de PP se considera seguro porque no tiene ningún efecto destacable desde el punto de vista de seguridad y salud en el trabajo, en términos de toxicidad química.Para obtener más información sobre PP, consulte nuestra guía, que incluye información de procesamiento y más.
Hora de publicación: 03-jul-2023