Trabajo De Polietileno Dividido 564170

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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.

Bamberger

y

Friedrich

Sus

colegas

Tschirner

Eugen

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 VV V c c V V

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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 VV V c c V V

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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.

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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.

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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. VV V c c V V

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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.

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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.

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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

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ejemplo, el proceso Philips opera de 100 a 150 ºC y 290 a 580 psi (2 a 4 MPa) de presión. 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.

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Este polímero se caracteriza por:

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

UNIDAD NORMA

POLIETILENO (PE)

Alargamiento a la rotura

%

DIN

800

53455 Conductividad térmica

W/Km

DIN

0,43

52612 Coeficiente de dilatación térmica de 20ºC m/m K

200·10-6

a 50ºC Coeficiente de Fricción Densidad

0,2 g/cm2

DIN

0,95

53479 Dureza a la bola

N/mm2

DIN 53456

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Dureza ³Shore´

DIN

D65

53505 Módulo de elasticidad

N/mm2

DIN

900

53457 Punto de fusión

ºC

ASTM

138

D789 Resistencia Superficial

DIN

1·1013

53482 Resistencia al impacto

KJ/m2

DIN

No es trenca

53453 Resistencia a la tracción

N/mm2

DIN

28

53455 Temperatura máxima de uso

ºC

NORMAL

80

ºC

CON

110

PUNTAS 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 VV V c c V V

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físicas que se indican más adelante se refieren no sólo a un intervalo de pesos 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.V 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.

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Ramificación ( CH3 por 100 CH2)

Densidad a 20 ºC

Cristalinidad (%)

0 ( polimetileno)

0.99

95

1

0.96

80

2

0.94

72

3

0.92

60

4

0.91

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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 VV V c c V V

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disolventes, pero a temperaturas más altas es fácilmente soluble en hidrocarburos e hidrocarburos halogenados, aunque sigue siendo muy poco soluble en líquidos 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 o 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.

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Propiedad

LDPE

LLDPE

HDPE

Densidad/cm3

0,92-0,93

0,922-0,926

0,95-0,96

1,8-2,9

2,9-5,4

Resistencia

a

la 0,9-2,5

tracción x 1000 psi Elongación, %

550-600

600-800

20-120

Cristalinidad , %

65

....

95

....

480

480

80-120

Rigidez

dieléctrica, 480

V/mill. Máxima temperatura 82-100 de uso, ºC

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 VV V c c V V

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polietileno son variaciones en el peso molecular que se manifiestan primero por 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.

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Tipos

Características Efectos

TÉRMICA

autocatalizada

Protección

Variaciones del PM. Variación Incorporación de las propiedades eléctricas. de Desarrollo

de

Cambio

olor

de

rancio. antioxidantes. color.

Degradación de la cadena. FOTOCATALIZADA autocatalizada

Coloración. Deterioro en las Negro de humo: propiedades físicas. Pérdida 2%. de

resistencia

mecánica:

grietas.

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.

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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. 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 VV V c c V V

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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. V

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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

automóviles

tejidos con

para

tapicería

monofilamentos

de 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 Polietileno

de

baja densidad

alta densidad

película

Caños

termocontraíble envasamiento

envases

automático

soplados

bolsas

Botellas

industriales film para agro bolsas

de

Bidones

uso contenedores

general

industriales

cables eléctricos Cajones (aislantes) tuberías

para bolsas

de

riego

supermercado

tubos y pomos

bolsas tejidas Macetas

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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

La respuesta es reciclar el plástico. Aquí vemos un montón de CDs conseguir reciclado.

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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.

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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

.

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INVESTIGACIONES REALIZADAS SOBRE EL POLIETILENO

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. VV V c c V V

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CARACTERISTICAS Para los fines de esta invención, el polietileno lineal de ultraelevado peso DEL PRODUCTO

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 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 VV V c c V V

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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 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.

CARACTERISTICAS Este invento se refiere a películas preparadas a partir de una mezcla DEL PRODUCTO

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

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Polietileno con peso molecular ultra elevado (UHMW-PE) para implantes. 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.

CARACTERISTICAS En la solicitud de patente EP-A-0 613 923 (HOECHST AG) se DEL PRODUCTO

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

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BRASKEM REGISTRA UNA NUEVA PATENTE EN NANOTECNOLOGÍA Nueva Tecnología en desarrollo ampliará las aplicaciones en polipropileno y Polietileno.

RESUMEN

îraskem, primera petroquímica brasileña en solicitar una patente en nanotecnología en îrasil, está registrando hoy en îrasil 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 îraskem 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 ³in situ´, en lenguaje técnico. Desarrollada por el equipo del Centro de Tecnología e Innovación îraskem en

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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. APLICACIONES

Desarrollada por el equipo del Centro de Tecnología e Innovación îraskem 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//portal_braskem/pt/ sala_de_imprensa/Press%20release%20Nanotecnologia %20port.pdf

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