diapositivas materiales plasticos

ESCUELA SUPERIOR POLIECNICA DEL LITORAL PROGRAMA DE TECNOLOGIA EN PLASTICO MATERIAS PLASTICOSTecnlg. Luis Vargas Ayala 2009

OBJETIVOS:Al finalizar el curso, usted debe: Utilizar los conceptos y la terminologa qumica relacionada con los materiales plsticos. Conocer la estructura qumica bsica de las diferentes familias de materiales plsticos. Conocer los principales ensayos de laboratorio aplicables a materiales plsticos e interpretar sus resultados.

PORQUE ESTUDIAMOS PLASTICOS?Son materiales que ofrecen gran variedad de caractersticas: Ligereza, fcil procesamiento, coloracin, etc.

PORQUE ESTUDIAMOS PLASTICOS?Son materiales que encuentran innumerables aplicaciones: Juguetes, menajes, artculos decorativos, recubrimientos, etc.

PORQUE ESTUDIAMOS PLASTICOS?Son materiales que se presentan en gran variedad de formas.

Para muchos, los materiales plsticos son sinnimo de modernidad.

UN POCO DE HISTORIAEl hombre primitivo ya usaba materiales plsticos naturales (Cauchos, mbar o sustancias gomosas) 1839 Goodyear vulcaniza el caucho. 1863 John e Isaih Hyatt producen nitrato de celulosa. Solo desde hace pocas dcadas, se inicia el desarrollo vertiginoso de los materiales plsticos.

UN POCO DE HISTORIA

LOS PLASTICOS EN EL ECUADOR1950 1958 Las primeras empresas de transformacin de plsticos se instalan en la ciudad de Guayaquil. Gherson Coifman y Van L. Mcneal establecen Plsticos latinoamericanos (PL), dedicados a fabricar exclusivamente fundas de PE para banano.

1960-70 Crece considerablemente el nmero de industrias plsticas.

LOS PLASTICOS EN EL ECUADOR1961 1968 1977 80 El Sr. Jos Antn Daz funda PICA. Inicia operaciones QUALIPLASTIC, que se dedica a la fabricacin de fundas plsticas para banano. Inicia operaciones PLASTIGAMA, dedicada a la fabricacin de tubera flexible. Dada la demanda de materias primas, equipos y maquinaria para el sector plstico, se inician negocios de representacin tcnica. Ejemplo: SUQUIN, NUTEC, etc.

LOS PLASTICOS EN EL ECUADORASEPLAS. Asociacin Ecuatoriana del Plstico

Se funda el 13 de Diciembre de 1977, con 10 socios. Actualmente rene aproximadamente 62 socios en todo el Ecuador, entre los que se encuentran, empresas procesadoras, comercializadoras de productos terminados, de resinas, de equipos y maquinarias para el sector.

APLICACIN DE LOS PLASTICOS POR SECTOR INDUSTRIALARQUITECTURA: Conceptos modulares prefabricados con materiales plsticos se aplican cada vez con ms frecuencia, porque permiten mayor rapidez en la construccin. Pisos, tuberas y accesorios, cubiertas de pared e iluminacin incorporan con aceptacin cada vez mayor el uso de materiales plsticos.

APLICACIN DE LOS PLASTICOS POR SECTOR INDUSTRIALEMPAQUES: Actualmente, los plsticos compiten fuertemente con otros materiales en la fabricacin de envases, envolturas y cubiertas protectoras para un sin nmero de productos.

APLICACIN DE LOS PLASTICOS POR SECTOR INDUSTRIALTRANSPORTACION: La industria de la transportacin automotriz, naval y area demandan cada vez mayores cantidades de artculos elaborados con materiales plsticos.

APLICACIN DE LOS PLASTICOS POR SECTOR INDUSTRIALELECTRONICA: Gracias a las caractersticas elctricas que presentan los materiales plsticos son los preferidos en aplicaciones elctricas y electrnicas.

APLICACIN DE LOS PLASTICOS POR SECTOR INDUSTRIALCONSTRUCCION: Aunque los plsticos se consideran materiales no estructurales, encuentra gran aplicacin en ste campo en lo concerniente a diseo de interiores y aislamiento trmico.

APLICACIN DE LOS PLASTICOS POR SECTOR INDUSTRIALAGRICULTURA: Los materiales plsticos encuentran gran demanda de aplicaciones en el campo agrcola, usndolos para cubiertas protectoras en forma de lminas y pelculas; as como tambin en artculos de riego.

QUE ES UN PLASTICO?Material que contiene como ingrediente principal una sustancia orgnica de gran peso molecular, es slido en su estado final y en algunas etapas de su manufactura en artculos finales son capaces de flur, tienen una gran fuerza de cohesin la cual hace que las uniones de los eslabones de la cedena del polmero sea fuerte.

DEFINICIONESMOLECULA: Es la combinacin de dos o ms tomos. Sus propiedades dependen de: Elementos implicados, nmero de tomos que se unen y el tipo de enlace qumico presente.

DEFINICIONESIMPORTANTE:

El nmero de tomos unidos determina el tamao de la molcula y el tipo de enlace su resistencia. CC C=C CC

DEFINICIONESMACROMOLECULA: Molcula de gran tamaoIndica el grado de polimerizacin

DEFINICIONESMACROMOLECULA: Molcula de gran tamao

REPRESENTACION DE LA ESTRUCTURA DE LOS POLIMEROS.

MODELO SLIDO TRIDIMENSIONAL


MODELO ESPACIAL TRIDIMENSIONAL


MODELO BIDIMENSIONAL QUE MUESTRA LA FORMA DE LA CADENA


MODELO BIDIMENSIONAL SIMPLE

Mecanismo de Polimerizacin:Polimeros por Adicin: Cuyos meros de adicin no crean productos secundarios, las molculas estn unidas covalentemente. Polimeros por Condenzacin: Formados por una reaccin qumica entre dos o ms molculas, liberando un producto colateral o secundario.

Clasificacin de los Polmeros.

Estructura del polmero:Polimeros Lineales: Son largas cadenas moleculares formadas por reacciones de adicin o condenzacin. Polimeros de Red: Forman retculas tridimensionales que implica una reaccin de adicin o condenzacin.

Comportamiento del Polmero al ser calentado:Polimeros Termoplsticos: Comportamiento plstico a elevadas temperaturas, la naturaleza de su enlace no se modifica radicalmente. Tienen una estructura lineal.

Clasificacin de los Polmeros.

Polimeros Termoestables: Son polmeros de red, formados por una reaccin de condenzacin. No pueden ser reprocesados despues de que han sido conformados, debido a que parte de las molculas (Producto secundario) ha salido del material. Polimeros Elastmeros (Cauchos o hules): Tienen un comportamiento intermedio, teniendo como caracterstica importante la capacidad de deformarse elsticamente en alto grado sin cambiar permanentemente su forma.

POLIMEROS POR ADICION

POLIPROPILENO

POLIMEROS POR ADICION

CLORURO DE POLIVINILO

POLIMEROS POR CONDENZACION

PET

POLIMEROS POR CONDENZACION

DEFINICIONESPOLIMERIZACION: Combinacin de muchos meros, que ocurre bajo la accin del calor, presin y catalizador. GRADO DE POLIMERIZACION (GP): representa el nmero de meros que se repiten. Es decir, indica la longitud promedio de una cadena. Si el polmero tiene un solo tipo de monmero, el G. P. Es el nmero promedio de molculas o meros presentes en la cadena.

GRADO DE POLIMERIZACIONG. P. = Peso Molecular del Polmero Peso Molecular del Mero S la cadena est compuesta por ms de un tipo de meros, el peso molecular promedio del mero es: M = fi Mi fi = Fraccin molecular de meros que tienen el peso molecular Mi.

GRADO DE POLIMERIZACIONG. P. = Peso Molecular del Polmero Peso Molecular del Mero S la cadena polimrica se forma por condenzacin, el peso molecular del producto secundario debe restarse del mero.

M = (fi Mi Mproducto secundario)

EJEMPLOGP 500 significa que 500 unidades estn combinadas y se repiten. Ejemplo: PE 1000 tomos de C Masa Molecular del mero = 28 Unidades repetitivas = 500 Masa Molecular: GP x Masa molecular del mero = 14000

DEFINICIONESHOMOPOLIMERO: Son los polmeros con la estructura qumica ms simple. En algunos casos se sustituyen dos tomos de H.

DEFINICIONESHOMOPOLIMERO: Son los polmeros con la estructura qumica ms simple.

S en X va H es PE. Si en X ca Cl es PVC

PLASTICOS QUE IMPLICAN SUSTITUCIONES SIMPLESPosicin X H Cl Grupo Metilo Anillo de Benceno CN OOCCH3 OH COOCH3 F Nombre del Material Polietileno Policloruro de Vinilo Polipropileno Poliestireno Poliacrilonitrilo Poliacetato de Vinilo Polialcohol Vinlico Poliacrilato de metilo Polifluoruro de Vinilo Abreviatura PE PVC PP PS PAN PvaC PVA PMA PVF

| Grupo Metilo H-CH | H

Anillo de Benceno

COPOLIMERO:

Son polmeros que combinan dos grupos funcionales. Es decir, dos meros diferentes.

ESTIRENO ACRILONITRILO

TIPOS DE COPOLIMEROSCopolmeros alternates: Cuando se alternan los meros: ABABABABAB.

TIPOS DE COPOLIMEROSCopolmeros aleatorios: Cuando los meros se unen al azar: ABBBAAAABABBBAAA.

TIPOS DE COPOLIMEROSCopolmeros de bloque: Cuando los meros se unen por bloques de meros iguales: AAAABBBAAAABBB.

TIPOS DE COPOLIMEROSCopolmeros de injerto: Cuando la cadena principal est compuesta de una sola clase de mero y las cadenas laterales por el segundo mero.

TERPOLIMEROSEs la combinacin de tres meros diferentes para formar un material.

ACRILICO

ESTIRENO

ACRILONITRILO

ASA

TERPOLIMEROS

TACTISMO DEL POLIMEROSe refiere a la distribucin u orientacin espacial de los grupos qumicos que intervienen en la macromolcula. Esta distribucin influye en la estructura del polmero y por lo tanto en sus propiedades finales. Se distinguen las disposiciones: Atcticas. Isotcticas y sindiotcticas.

ORDENAMIENTO ATACTICO

El ordenamiento de los grupos funcionales y de los meros en s, estn dispuestos al azar.

ORDENAMIENTO SINDIOTACTICO

Ocurre cuando los grupos qumicos que intervienen en el polmero ocupan alternadamente posiciones en lados opuestos de la cadena lineal

ORDENAMIENTO SINDIOTACTICO

ORDENAMIENTO ISOTACTICO

Ocurre cuando los grupos qumicos que intervienen en el polmero estn todos en el mismo lado de la cadena.



Temperatura de transicin vtria ms baja. Mayor cristalinidad. Mayor temperatura de fusin. Mejor organizacin intermolecular.


Un polmero con alta simetra favorece la cristalinidad, por lo tanto es ISOTACTICO. Esto hace al polmero muy estable y le proporciona un alto punto de fusin.

ESTRUCTURA DE POLIMEROSPolmeros Amorfos:Sus molculas estan orientadas al azar y se enredan unas a otras. Estos Polmeros son buenos elastmeros

ESTRUCTURA DE POLIMEROSPolmeros Cristalinos:Sus molculas se alinean perfectamente para formar largas fibras con gran resistencia a la tensin.

Estos Polmeros se pueden utilizar para fabricar buenas fibras sintticas

ESTRUCTURA DE POLIMEROSPolmeros Semicristalinos:Un mismo polmero puede ser cristalino en una regin y amorfo en otra. Estos Polmeros combinan la resistencia a la tensin de las fibras cristalinas con la eslasticidad del caucho amorfo

ORIENTACION MOLECULAREn condiciones normales, las macromolculas amorfas se encuentran enrrolladas, retorcidas y envueltas unas con otras. Cuando se funden, stas retienen su entrelazado. En cambio en los plsticos cristalinos, las regiones cristalinas se desdoblan y toda la estructura se hace amorfa

ORIENTACION MOLECULARCuando un plstico fundido se desplaza o fluye, algunas molculas se estiran. Si la velocidad de flujo es elevada, las molculas se estirarn hasta quedar prcticamente rectas, en unnfenmeno conocido por ORIENTACION.

ORIENTACION MOLECULARCuando un plstico amorfo muy orientado se enfra, las molculas retornan al estado enrrollado y retorcido si tienen oportunidad, lo cual depende de la velocidad de enfriamiento. Si el enfriamiento es lento, tendrn tiempo suficiente para volverse a reorganizar y enrrollarse. Si es muy corto, las molculas estiradas se congelarn antes de enrrollarse.

ORIENTACION MOLECULARCuando el plstico semicristalino orientado se enfra rpidamente, parte de la orientacin queda bloqueada La velocidad de enfriamiento influye en el grado de cristalinidad. Un enfriamiento lento d lugar a mayor cristalinidad, y uno rpido inhibe en parte la formacin del cristal. Dado que los cambios en el grado de cristalinidad pueden alterar las dimensiones de piezas, el control de la velocidad de enfriamiento es de gran importancia.

ORIENTACION MOLECULARSi las molculas se congelan estando estiradas, se sentiran tensas por lo tanto estarn sometidas a un esfuerzo. Las tensiones bloqueadas por un congelamiento rpido se denominan ESFUERZO RESIDUAL.

ORIENTACION UNIAXIALOcurre cuando la orientacin de las molculas estn en una sola direccin. Las molculas se rompen fcilmente en una direccin pero no en la perpendicular Los materiales de orientacin uniaxial se encogen de forma espectacular en una direccin, aumentando muchos de ellos en longitud en la otra direccin.

ORIENTACION BIAXIALLas molculas se extienden en dos direcciones, normalmente perpendiculares entre s. Cuando los materiales biaxialmente orientados se calientan, se contraen en ambas direcciones.

POLIMEROS EN RED

La estructura de los polmeros tambin puede ser de la forma de ramas de rbol. Los polmeros en red tienen mayor resistencia. Las cadenas laterales le proporcionan volmen y cambian las propiedades

POLIMEROS EN RED

Se puede pensar que un polmero en red, es uno lineal que ha sido sido a traves de cadenas laterales. Cada cadena es atada a otra de modo que tenemos una sola molecula fuerte.

POLIMEROS EN RED

Los termoestables son ejemplos de polmeros en red, son lquidos cuando se los mezclan perosolidifican a medida que se forman el tejido de cadenas laterales entre las cadenas lineales. A medida que se forman las cadenas laterales, decrese la movilidad de las cadenas principales causando la solidificacion.

COMPORTAMIENTO DE LOS POLIMEROS TERMOPLASTICOSLa estructura y el comportamiento de los polmeros termoplsticos lineales cambian con la temperatura

COMPORTAMIENTO DE LOS TERMOPLASTICOSTemperatura de degradacin: Temperatura por encima de la cual se quema, arde o descompone un polmero.

COMPORTAMIENTO DE LOS TERMOPLASTICOSTemperatura de cristalizacin Tk: Temperatura en la cual ocurre el reordenamiento macromolecular para formar cristales. Tk < Tf Tk > tg

COMPORTAMIENTO DE LOS TERMOPLASTICOSTemperatura de procesamiento Tf: Temperatura a la cual es posible obtener en el material una viscosidad lo suficientemente baja que permita su procesamiento en las mquinas normales de produccin. Para los Amorfos: Tf= Tg + 1000 C. Para los semicristalinos: Tf= Tk + 700 C.

COMPORTAMIENTO DE LOS TERMOPLASTICOSTemperatura de transicin vtrea: Temperatura por debajo de la cual el polmero amorfo adopta una estructura vtrea rgida

FACTORES QUE AFECTAN LA TEMPERATURA DE TRANSICION VITREA Velocidad de enfriamiento. Presin. Contenido de sustancias de bajo peso molecular (Plastificantes). Movilidad de la cadena

EFECTO DE LA TEMPERATURA SOBRE EL COMPORTAMIENTO ESFUERZO DEFORMACION DE LOS TERMOPLASTICOS

TEMPERATURA DE FUSION Y DE TRANSICION VITREA PARA ALGUNOS TERMOPLASTICOS Y ELASTOMEROS

ESTADOS FISICOS PARA UN MATERIAL AMORFO

ESTADOS FISICOS PARA UN MATERIAL SEMICRISTALINO

ESTADOS FISICOS PARA UN MATERIAL TERMOESTABLE

ESTADOS FISICOS DE LOS POLIMEROS

ESTADO VITREO (FRAGILIDAD): ESTADO CRISTALINO: ESTADO CAUCHO ELASTICO:

T Tf

PESO MOLECULAR

Es el peso de una molcula o sustancia. En los polmeros se lo d en valores promedios, en virtud de la naturaleza de las macromolculas. La determinacin del peso molecular en los materiales polimricos se lo hace con extremo control, tomndose valores promedio en nmero y en peso. El peso molecular es un factor importante en la transformacin y comportamiento en servicio de un polmero. Necesitamos conocer no solo su valor sino tambien su distribucin.

PESO MOLECULAR PROMEDIO EN NUMERO Mn

Se basa en el nmero de molculas, sin considerar sus diferentes tamaos. Es el peso total de todas las molculas polimricas contenidas en una muestra, dividido para el nmero total de molculas polimricas de dicha muestra.

Masa total de la molcula polimrica Mn = Nmero de molculas presentes


Consideremos una cadena individual de longitud i. Su peso molecular es Mi. Las cadenas de ste tamao constituyen la fraccin Xi del total de las cadenas presentes. Si se consideran ahora todos los valores de i. La sumatoria de sus meros multiplicados por sus fracciones es Mn.

Mn =

Mi Xi


Mn

=

Mi

Xi

Xi es tambien el nmero de cadenas de tamao i relacionado con N que es la cantidad total de cadenas. Si hay Ni cadenas de tamao i, tenemos:

Ni MiNi Xi = Mn = N N


Pero N = Ni; es decir la suma correspondiente a todos los valores de i; entonces:

Mn

=

Mi

Xi

MiNi Ni Mn = Xi = N N

Mn

=

MiNi Ni

PESO MOLECULAR PROMEDIO EN PESO Mw

Se fundamenta en el hecho de que una molcula ms grande contiene ms de la masa total de la muestra polimrica que las molculas pequeas. Relaciona la longitud total de la molcula con la fraccin msica de las cadena individuales.

niMi Mw = niMi

2

DISTRIBUCION DEL PESO MOLECULAR PROMEDIO

Teniendo stos dos tipos distintos de pesos moleculares, las cosas pueden confundirse un poco. Ninguno de ellos nos dice toda la verdad. Esto conduce a la conveniencia de conocer mejor la distribucin de stos pesos. Teniendo la distribucin grfica de los pesos, podemos calcular ahora la POLIDISPERSIDAD.

Mw U = Mn

-1

PESO MOLECULAR

PESO MOLECULAR

POLIOLEFINAS

El trmino POLIOLEFINAS se refiere al grupo de hidrocarburos alifticos insaturados, extrados del petrleo o gas natural. La palabra olefina significa que forma aceite.

PRINCIPALES MONOMEROS DE OLEFINAS

DESARROLLO HISTORICO1879 1900 Se realizaron experimentos con polmeros de PE lineal. 1900 E. Bamberger y F. Tschirner obtienen polietileno lineal a partir a partir del diazometano al que llamaron polimetileno W. H. Carothers y sus colaboradores registraron la produccin de PE de bajo peso molecular. Las investigaciones de Fawcett y Gibson viabilizan la comercializacin del PE. ICI inicia la produccin de PE amuy altas presiones y temperaturas.

1930 1933 1939

DESARROLLO HISTORICO1952 1953 K. Ziegler desarrolla un procedimiento para polimerizar Pe a bajas presiones y temperaturas. G. Natta descubre que con los catalizadores Zieglerera posible polimerizar tambien a baja presin olefinas de mayor peso , por ejemplo el polipropileno. La empresa Hoechst inicia la produccin de PE por el mtodo Natta

1954 1956

Inicia la produccin en gran escala del polipropileno 1980 1990 Se obtiene poliolefinas de mayor regularidad y propiedades muy interesantes con unos nuevos catalizadores llamados metalocenos.

RELACION DEL ETILENO CON OTROS POLIMEROS

GENERALIDADES DEL PEEs un plstico flexible, resistente, fuerte, con excelente propiedades elctricas y qumicas, no txico, sin gusto ni olor, no es atacado por cidos, lcalis. Algunos solventes fuertes lo hinchan, la permeabilidad a los gases es relativamente alta, la exposicin a los rayos ultravioletas origina fragilidad. Aunque puede usarse en condicin pura, suele agregrsele aditivos como: pigmentos, retardadores de llama, agentes deslizantes, espumantes, elastmeros y agentes reticulantes; tambin, antioxidantes, antiestticos y negros de humo.

POLIMERIZACION DEL POLIETILENOProceso ICI:Polimerizacin en fase gaseosa Presiones: 1500 a 2000 Atm. Temperaturas: 2000 C. Mecanismo de reaccin: Radicales libres

POLIMERIZACION DEL POLIETILENOProceso Ziegler:Polimerizacin por precipitacin (Solvente: Aceites Diesel) Presin: atmosfrica. Temperaturas: 200 a 700 C. Mecanismo de reaccin: Complejos catalizadores (Trietilaluminio ms Tetracloruro de titanio)

POLIMERIZACION DEL POLIETILENOProceso Philips:Polimerizacin en solucin (Solvente: Xileno) Presin: 30 50 Bar. Temperaturas: 1500 a 1800 C. Mecanismo de reaccin: Complejos catalizadores (Oxido de Cromo sobre una matriz de silicato de Aluminio)

POLIMERIZACION DEL POLIETILENOProceso Standard Oil:Polimerizacin en solucin (Solvente: Xileno) Presin: 50 100 Bar. Temperaturas: 2000 a 2500 C. Mecanismo de reaccin: Complejos catalizadores (Oxido de Molibdeno y de Aluminio)

POLIMERIZACION DEL POLIETILENOProceso Con Catalizadores Metalocenos:Mecanismo de reaccin: Complejos catalizadores (Zirconcenos o Titanocenos)

POLIMERIZACION DEL POLIETILENOCada proceso de polimerizacin le propiedades muy distintas al polietileno confiere

TIPOS DE POLIETILENOBaja densidad (LDPE) Alta densidad (HDPE) Lineal de baja densidad (LLDPE) Muy baja densidad (VLDPE) Alto y Ultra alto peso molecular (HMWHDPE) (UHMWPE)

DIFERENCIA ESTRUCTURAL DEL LDPE, LLDPE Y HDPE

DISTRIBUCION DEL PESO MOLECULAR EN RELACION CON SU ESTRUCTURA

COMPARACION LDPE - HDPE

CAMBIOS EN PROPIEDADES DEL PE EN FUNCIN DE SU MASA Y DISTRIBUCION MOLECULAR

RELACION DEL MI DENSIDAD CON LA APLICACION

PROPIEDADES DE LOS POLIETILENOSBaja densidad (Menor que 1) Alta tenacidad y deformacin Buen aislante elctrico No polar Poca absorcin de agua Baja permeabilidad al agua Alta permeabilidad a gases

PROPIEDADES DE LOS POLIETILENOSAlta resistencia a qumicos Resistencia al agrietamiento segn el tipo de PE Fcil procesamiento Buenas propiedades tribiollgicas

DENSIDAD DE LOS POLIETILENOSPOLIETILENO DENSIDAD (g/cm3)VLDPE LDPE LLDPE MDPE HDPE PE HD - UHMW 0.880 0.910 0.910 0.925 0.910 0.932 0.926 0.940 0.941 0.959 0.940 1.020

EFECTOS AL AUMENTAR LA DENSIDAD DEL PEPROPIEDADRIGIDEZ DUREZA RESIST. TENSION RESIST. ABRASION RESIST. QUIMICA BARRERA GASES

EFECTOAUMENTA AUMENTA AUMENTA AUMENTA AUMENTA AUMENTA

PESO MOLECULAR DEL PECLASIFICACIONLDPE LLDPE HDPE

MW g/g mol100.000 300.000 200.000 500.000 200.000 400.000

HMWHDPE UHMWPE

200.000 500.000 1500.000 6000.000

EFECTOS AL AUMENTAR EL PESO MOLECULAR DEL PEPROPIEDADVISCOSIDAD RESISTENCIA A LA TRACCION RESISTENCIA AL IMPACTO DUREZA RESISTENCIA A LA ABRASION ELONGACION

EFECTOAUMENTA AUMENTA AUMENTA AUMENTA AUMENTA DISMINUYE

EFECTOS AL AUMENTAR EL PESO MOLECULAR DEL PEPROPIEDADRESISTENCIA QUIMICA BARRERA CONTRA GASES PUNTO DE REBLANDECIMIENTO TRANSPARENCIA BRILLO INDICE DE FLUIDEZ

EFECTOAUMENTA AUMENTA AUMENTA DISMINUYE DISMINUYE DISMINUYE

PROPIEDADES OPTICAS DEL PETransparencia VLDPE LDPE LLDPE HDPE UHMWPE Haze Aumenta

Aumenta

Las propiedades pticas estn en funcin del grado de cristalinidad del PE.

PROPIEDADES MECANICAS DEL PEMdulo de rigidez. Resistencia a la rotura VLDPE LDPE LLDPE MDPE HDPE UHMWPE Aumenta Resistencia al impcto Aumenta

PROPIEDADES MECANICAS DEL PEDureza Superficial VLDPE LDPE LLDPE MDPE HDPE UHMWPE

Aumenta

SELLABILIDAD0T

inicio de sellado

Resistencia del selle

VLDPE LDPE LLDPE MDPE HDPE UHMWPE

Aumenta

PERMEABILIDAD

Al vapor de agua

A gases y aromas

VLDPE LDPE LLDPE MDPE HDPE

Aumenta

FACILIDAD DE PROCESAMIENTOLDPE VLDPE MDPE HDPE UHMWPE

Aumenta

TEMPERATURAS DE PROCESAMIENTO DEL PE

VENTAJAS DEL POLIETILENO1. 2. 3. 4. 5. 6. Bajo costo (excepto UHMWPE) Excentes propiedades dielctricas. Resistencia a la humedad. Resistencia qumica muy buena Asequible en diversas calidades. Procesable a travs de todos los mtodos para termoplsticos (excepto HMWHPE - UHMWPE

DESVENTAJAS DEL POLIETILENO1. 2. 3. 4. 5. Dilatacin trmica alta. Resistencia a la intemperie insuficiente. Sujeto al agrietamiento por tensin (excepto UHMWPE Dificultad para unin. Inflamable.

PE DE MUY BAJA DENSIDAD - VLDPEResulta de la copolimerizacin del etileno con oelfinas alfa, su densidad vara entre 0.890 0.915 Aplicaciones: Pelculas y lminas Modificadores de impacto en PP y HDPE Elaboracin de guantes desechables

PE DE BAJA DENSIDAD - LDPEAplicaciones: Pelculas (70% del consumo mundial) Inyeccion (7%) Soplado de recipientes flexibles (3%) Aislantes de cable de telecomunicaciones Recubrimientos de tubera metlica

PE LINEAL DE BAJA DENSIDAD - LDPEAplicaciones: Pelculas mezclado con LDPE y con HDPE) Pelculas para empaque de alimentos Paales desechables Pelcula agrcola Rotomoldeo Recipientes para pinturas

PE DE ALTA DENSIDAD - HDPEAplicaciones: Inyeccin de artculos de consumo Fabricacin de recipientes de todo tipo Cajas para transporte de botellas y otros Soplado de envases Tanques de gasolina

PE DE ALTA DENSIDAD - HDPEAplicaciones: Fabricacin de filamentos y bandas para tejidos Pelcula de alta resistencia Tubera para agua potable y gas ( hasta 1,6 m)

PE DE ALTO PESO MOLECULAR Y MUY ALTA DENSIDAD HMWHDPE - UHMWPECaractersticas: Homopolmero o Copolmero. Peso molecular promedio entre 3 x 106 y 6 x 106 Alta viscosidad Excelente resistencia al agrietamiento Buena procesabilidad Magnficas propiedades tribiolgicas

PE DE ALTO PESO MOLECULAR Y MUY ALTA DENSIDAD HMWHDPE - UHMWPEEste polietileno se lo consigue en forma de polvo, placas o barras. Aplicaciones HMW: Tubera de grandes dimetros, para agua y gas. Soplado de canecas de 55 galones. Tanques de combustible de automviles. Pelculas ultra delgadas para bolsas de basura

PE DE ALTO PESO MOLECULAR Y MUY ALTA DENSIDAD HMWHDPE - UHMWPEAplicaciones UHMW: Reticulado en aplicaciones de alto desgaste. Filtros y bombas para el transporte de qumicos. Elaboracin de partes de mquinas. Componentes de maquinara para alimentos.

COEFICIENTE DE FRICCION DE LOS PELDPE presenta un alto grado de ramificaciones de considerable longitud, las cuales impiden la cristalizacin. LDPE exhibe un bajo grado de cristales inmersos en una matriz muy amorfa. Por las consideraciones anteriores, ste tipo de polietileno presenta una superficie pegajosa y con tendencia al bloqueo. La dificultad de deslizamiento de la pelcula se traduce en coeficientes altos (0.65 y 0.75)

COEFICIENTE DE FRICCION DE LOS PELLDPE al tener una mayor fraccin cristalina ofrece un COF ligeramente menor que el LDPE. El HDPE en cambio presenta superficies duras, deslizantes y con una baja tendencia al bloqueo. Actualmente existen copolmeros con propiedades de resistencia mecnica, pticas y sellabilidad mejoradas (EVA, EMA, VLDPE, etc.) Estos materiales por lo general son ms pegajosos y suaves por lo tanto ocacionan problemas de friccin y bloqueo. Sus COF se encuentran en el rango de 0.80 a 0.95

COPOLIMEROS DE ETILENO ETIL VINIL ACETAL (EVA)Copolimerizando etileno con vinil acetal en proporcin hasta del 50%, se obtienen notables mejoras en pelculas para trabajo pesado, mejor resistencia al corte y mejores propiedades de sellado por calor elctrico

ETIL VINIL ACETAL - EVAAl aumentar el contenido de Vinil Acetal: Aumenta la resistencia al impacto: Disminuye la temperatura de transicin vtrea: Disminuye el grado de cristalizacin. Aumenta la transparencia. Aumenta la pegajosidad. Aumenta la sellabilidad. Se reduce la temperatura de fusin.

ETIL VINIL ACETAL - EVAAl aumentar el contenido de Vinil Acetal: Aumenta la resistencia a bajas temperaturas. Aumenta la permeabilidad a gases y vapores.

ETIL VINIL ACETAL - EVAAplicaciones tpicas: Juguetes flexibles. Pelcula para uso pesado: Artculos mdicos como jeringillas. Recubrimientos.

POLIPROPILENO

Este polmero comparte muchas propiedades fsicas y quimicas del polietileno.

CARACTERISTICAS DE LOS POLIPROPILENOS ZIEGLER - NATTACatalizadores de varios sitios activos. MWD mplia: Mw/Mn entre 3 y 6 Alguno grado de ramificacin. Temperatura de fusin: 160 a 1700 C.

CARACTERISTICAS DE LOS POLIPROPILENOS METALOCENOSMWD estrecha: Mw/Mn 2 Temperatura de fusin: 147 a 1580 C Incrementa la rigidea y transparencia. Menor elasticidad del fundido. Resistencia al impacto mejorada. El PP puede tener estructura isotctica, atctica y sindiotctica, siendo la estructura comercial la isotctica.

PROPIEDADES GENERALESDensidad entre 0.900 0.910 g/cm3 Alta temperatura vtrea. Estructura cristalina comleja. Buena resistencia al agrietamiento por tensiones. Vulnerable a la oxidacin (por carbones terciarios). Resistencia al ataque de los cidos, lcalis y solventes. Baja permeabilidad al agua.

PROPIEDADES GENERALESHinchable en gasolina, Xileno y compuestos clorados. Difcil de estampar pintar y pegar.

TENDENCIA AL ENVEJECIMIENTOSintomas: Decoloracin (amarillenta). Prdida de brillo o transparencia. Fisuras en su superficie. Prdidas de sus propiedades mecnicas. Remedios: Utilizacin de antioxidantes. Estabilizacin Fsica (orientacin axial o biaxial. Modificacin estructural del polmero (copolimerizacin).

POLIPROPILENO HOMOPOLIMERO Pesos moleculares entre 200.000 y 600.000 Temperatura de fusin 160 1710 C. Densidad en el rango de 0.900 a 0.910 Aceptable transparencia. Mejorable por estiramiento Mdulo de flexin entre 180 x 103 y 220 x 103 psi Resistencia al impacto (Izod ranurada) 0.5 a 1 pielb/in

POLIPROPILENO HOMOPOLIMERO

Comparacin con el polietileno de alta y baja densidad: Tiene una menor densidad. Ms transparente. Ms frgil a baja temperatura. Un punto de fusin significativamente ms alto Mayor dureza y facilidad de orientacin. Es ms vulnerable a la degradacin oxidativa Tiende al rompimiento de cadenas en vez de reticular

EFECTO DE LA ATACTICIDAD SOBRE LAS PROPIEDADES DEL POLIPROPILENO Tiende al rompimiento de cadenas en vez de reticular

COPOLIMEROS DE POLIPROPILENOSon copolimeros de etileno, Buteno 1 y olefinas Todos inhiben en algn grado la cristalizacin.

COPOLIMEROS DE BLOQUEMuy alta resistencia al impacto. Mejores propiedades de flujo. Menor hinchamiento en la extrusin. Menores tiempos de ciclo en inyeccin (10 a 15%) Los tipos de distribucin estrecha contraen menos y ms uniformemente. Poca transparencia, pero se mejora en contacto con lquidos.

DIAGRAMA ESFUERZO - DEFORMACIONa: Homopolmero b: Homopolmero de bloque

COPOLIMEROS ALEATORIOS (RANDOM)Se utiliza en pelculas sellables. Soplado de cuerpos huecos transparentes Tubera flexible. Inyeccin de artculos para aplicaciones mdicas. Menor cristalinidad. Mayor tenacidad y flexibilidad. Menor punto de fusin.

PROPIEDADES TERMICAS DEL PPTemperatura de uso contnuo. 900 1000 C. Copolmero Random. Copolmero de bloque. Homopolmero. Temperatura de defleccin bajo carga: 88 1200 C. Copolmero Random. Copolmero de bloque. Homopolmero.

Aumenta

Aumenta

PROPIEDADES MECANICAS DEL PPMdulo de rigidez. Resistencia a la rotura Copolmero Random. Copolmero de bloque. Homopolmero. Resistencia al impacto.

Copolmero de bloque. Copolmero de random. Homopolmero.

Aumenta

Aumenta

PROPIEDADES OPTICAS DEL PPEsta propiedades estn influenciadas por el porcentaje de cristalinidad. Transparencia. Copolmero Random. Copolmero de bloque. Homopolmero. Aumenta Haze. Copolmero de random. Copolmero de bloque. Homopolmero. Aumenta

PROPIEDADES DEL PP Y SUS COPOLIMEROSPropiedad. Rigidez. Resistencia a alta temperatura. Resistencia qumica. Dureza superficial. Impacto. Tenacidad. Resistencia a bajas temperaturas. Mejor seleccin. Homopolmero. Homopolmero. Homopolmero. Homopolmero. Copolmero de bloque. Copolmero de bloque. Copolmero de bloque.

PROPIEDADES DEL PP Y SUS COPOLIMEROSPropiedad. Transparencia. Flexibilidad. Sellabilidad. Mejor seleccin. Copolmero de random. Copolmero de random. Copolmero de random.

CONDICIONES DE PROCESAMIENTO PARA EL PPTipo de proceso Temperatura de masa 0 C. 250 a 270 220 a 240 265 235 235 250 a 270 235 250 160 a 165 40 Temperatura de molde 0 C. 40 a 100 220 a 240 265 235 235 250 a 270 235 (cabezal) 40 (molde) Presin de inyeccin o de extrusin - bar

diapositivas materiales plasticos

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