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Polipropileno

El polipropileno ( PP ), también conocido como polipropileno , es un polímero termoplástico que se utiliza en una amplia variedad de aplicaciones. Se produce mediante polimerización por crecimiento en cadena a partir del monómero propileno .

El polipropileno pertenece al grupo de las poliolefinas y es parcialmente cristalino y no polar . Sus propiedades son similares a las del polietileno , pero es ligeramente más duro y más resistente al calor. Es un material blanco, mecánicamente resistente y tiene una alta resistencia química. [1]

El polipropileno es el segundo plástico más producido (después del polietileno ).

Historia

Los químicos de Phillips Petroleum, J. Paul Hogan y Robert Banks, fueron los primeros en demostrar la polimerización del propileno en 1951. [2] La polimerización estereoselectiva a isotáctica fue descubierta por Giulio Natta y Karl Rehn en marzo de 1954. [3] Este descubrimiento pionero condujo a la producción comercial a gran escala de polipropileno isotáctico por parte de la empresa italiana Montecatini a partir de 1957. [4] El polipropileno sindiotáctico también fue sintetizado por primera vez por Natta. El interés en el desarrollo del polipropileno continúa hasta el presente. Por ejemplo, la fabricación de polipropileno a partir de recursos de origen biológico es un tema de interés en el siglo XXI. [5]

Propiedades químicas y físicas

Micrografía de polipropileno.

El polipropileno es en pequeños aspectos similar al polietileno , especialmente en el comportamiento en solución y las propiedades eléctricas. El grupo metilo mejora las propiedades mecánicas y la resistencia térmica, aunque la resistencia química disminuye. [6] : 19  Las propiedades del polipropileno dependen del peso molecular y la distribución del peso molecular, la cristalinidad, el tipo y la proporción de comonómero (si se utiliza) y la isotacticidad . [ 6] En el polipropileno isotáctico, por ejemplo, los grupos metilo están orientados en un lado de la cadena principal de carbono. Esta disposición crea un mayor grado de cristalinidad y da como resultado un material más rígido que es más resistente a la fluencia que tanto el polipropileno atáctico como el polietileno. [7]

Propiedades mecánicas

La densidad del PP está entre 0,895 y 0,93 g/cm3 . Por lo tanto, el PP es el plástico comercial con la densidad más baja. Con una densidad más baja, se pueden producir piezas moldeadas con un peso menor y más partes de una cierta masa de plástico. A diferencia del polietileno, las regiones cristalinas y amorfas difieren solo ligeramente en su densidad. Sin embargo, la densidad del polietileno puede cambiar significativamente con los rellenos. [6] : 24 

El módulo de Young del PP está entre 1300 y 1800 N/mm².

El polipropileno es normalmente resistente y flexible, especialmente cuando se copolimeriza con etileno . Esto permite que el polipropileno se utilice como plástico de ingeniería , compitiendo con materiales como el acrilonitrilo butadieno estireno (ABS). El polipropileno es razonablemente económico. [ cita requerida ]

El polipropileno tiene buena resistencia a la fatiga . [8] : 3070 

Propiedades térmicas

El punto de fusión del polipropileno se encuentra en un rango, por lo que el punto de fusión se determina encontrando la temperatura más alta de una tabla de calorimetría diferencial de barrido . El PP perfectamente isotáctico tiene un punto de fusión de 171 °C (340 °F). El PP isotáctico comercial tiene un punto de fusión que varía de 160 a 166 °C (320 a 331 °F), dependiendo del material atáctico y la cristalinidad. El PP sindiotáctico con una cristalinidad del 30% tiene un punto de fusión de 130 °C (266 °F). [8] Por debajo de 0 °C, el PP se vuelve quebradizo. [9]

La expansión térmica del PP es significativa, pero algo menor que la del polietileno. [9]

Propiedades químicas

Las moléculas de propileno prefieren unirse "cabeza con cola", dando lugar a una cadena con grupos metilo en cada dos carbonos, pero se produce cierta aleatoriedad. [10]

El polipropileno a temperatura ambiente es resistente a las grasas y a casi todos los disolventes orgánicos , excepto a los oxidantes fuertes. Los ácidos y bases no oxidantes se pueden almacenar en recipientes hechos de PP. A temperatura elevada, el PP se puede disolver en disolventes no polares como el xileno , la tetralina y la decalina . Debido al átomo de carbono terciario, el PP es químicamente menos resistente que el PE (ver la regla de Markovnikov ). [11]

La mayor parte del polipropileno comercial es isotáctico y tiene un nivel intermedio de cristalinidad entre el del polietileno de baja densidad (LDPE) y el del polietileno de alta densidad (HDPE). El polipropileno isotáctico y atáctico es soluble en p -xileno a 140 °C. El isotáctico precipita cuando la solución se enfría a 25 °C y la porción atáctica permanece soluble en p -xileno.

El índice de fluidez (MFI) o la tasa de fluidez de la masa fundida (MFR) es una medida del peso molecular del polipropileno. Esta medida ayuda a determinar la facilidad con la que fluirá la materia prima fundida durante el procesamiento. El polipropileno con una tasa de fluidez de la masa fundida más alta llenará el molde de plástico con mayor facilidad durante el proceso de producción de moldeo por inyección o soplado. Sin embargo, a medida que aumenta la fluidez de la masa fundida, algunas propiedades físicas, como la resistencia al impacto, disminuirán.

Existen tres tipos generales de polipropileno: homopolímero , copolímero aleatorio y copolímero en bloque . El comonómero se utiliza normalmente con etileno . El caucho de etileno-propileno o EPDM añadido al homopolímero de polipropileno aumenta su resistencia al impacto a baja temperatura. El monómero de etileno polimerizado aleatoriamente añadido al homopolímero de polipropileno disminuye la cristalinidad del polímero, baja el punto de fusión y hace que el polímero sea más transparente.

Estructura molecular – tacticidad

El polipropileno se puede clasificar como polipropileno atáctico (aPP), polipropileno sindiotáctico (sPP) y polipropileno isotáctico (iPP). En el caso del polipropileno atáctico, el grupo metilo (-CH 3 ) está alineado aleatoriamente, alternándose (alternando) para el polipropileno sindiotáctico y de manera uniforme para el polipropileno isotáctico. Esto tiene un impacto en la cristalinidad (amorfo o semicristalino) y las propiedades térmicas (expresadas como punto de transición vítrea T g y punto de fusión T m ).

El término tacticidad describe en el caso del polipropileno cómo se orienta el grupo metilo en la cadena de polímero. El polipropileno comercial suele ser isotáctico. Por lo tanto, este artículo siempre se refiere al polipropileno isotáctico, a menos que se indique lo contrario. La tacticidad se indica normalmente en porcentaje, utilizando el índice isotáctico (según DIN 16774). El índice se mide determinando la fracción del polímero insoluble en heptano hirviendo . Los polipropilenos disponibles comercialmente suelen tener un índice isotáctico entre el 85 y el 95%. La tacticidad afecta a las propiedades físicas del polímero . Como el grupo metilo está en el propileno isotáctico ubicado constantemente en el mismo lado, obliga a la macromolécula a adoptar una forma helicoidal , como también se encuentra en el almidón . Una estructura isotáctica conduce a un polímero semicristalino . Cuanto mayor sea la isotonicidad (la fracción isotáctica), mayor será la cristalinidad y, por lo tanto, también el punto de reblandecimiento, la rigidez, el módulo e y la dureza. [6] : 22 

El polipropileno atáctico, por el contrario, carece de regularidad, lo que impide su cristalización, creando así un material amorfo .

Estructura cristalina del polipropileno

El polipropileno isotáctico tiene un alto grado de cristalinidad , en productos industriales entre el 30 y el 60 %. El polipropileno sindiotáctico es ligeramente menos cristalino, el PP atáctico es amorfo (no cristalino). [12] : 251 

Polipropileno isotáctico (iPP)

El polipropileno puede existir en varias modificaciones cristalinas que difieren por la disposición molecular de las cadenas de polímero. Las modificaciones cristalinas se clasifican en modificaciones α, β y γ, así como en formas mesomórficas (esmécticas). [13] Las modificaciones α son predominantes en el iPP. Dichos cristales se construyen a partir de láminas en forma de cadenas plegadas. Una anomalía característica es que las láminas están dispuestas en la denominada estructura "entrecruzada". [14] El punto de fusión de las regiones α-cristalinas se da como 185 [15] [16] a 220 °C, [15] [17] la densidad como 0,936 a 0,946 g·cm −3 . [18] [19] La modificación β es, en comparación, algo menos ordenada, por lo que se forma más rápido [20] [21] y tiene un punto de fusión más bajo de 170 a 200 °C. [15] [22] [23] [17] La ​​formación de la modificación β puede ser promovida por agentes nucleantes, temperaturas adecuadas y tensión de corte. [20] [24] La modificación γ apenas se forma en las condiciones utilizadas en la industria y es poco comprendida. La modificación mesomórfica , sin embargo, ocurre a menudo en el procesamiento industrial, ya que el plástico generalmente se enfría rápidamente. El grado de orden de la fase mesomórfica varía entre la fase cristalina y la amorfa, su densidad es de 0,916 g·cm −3 comparativamente. La fase mesomórfica se considera como la causa de la transparencia en películas enfriadas rápidamente (debido al orden bajo y los pequeños cristalitos). [12]

Polipropileno sindiotáctico (sPP)

El polipropileno sindiotáctico se descubrió mucho más tarde que el PP isotáctico y solo se podía preparar utilizando catalizadores de metaloceno . El PP sindiotáctico tiene un punto de fusión más bajo, de 161 a 186 °C, dependiendo del grado de tacticidad. [25] [26] [27]

Polipropileno atáctico (aPP)

El polipropileno atáctico es amorfo y, por lo tanto, no tiene estructura cristalina. Debido a su falta de cristalinidad, es fácilmente soluble incluso a temperaturas moderadas, lo que permite separarlo como subproducto del polipropileno isotáctico por extracción . Sin embargo, el aPP obtenido de esta manera no es completamente amorfo, sino que aún puede contener un 15% de partes cristalinas. El polipropileno atáctico también se puede producir de forma selectiva utilizando catalizadores de metaloceno; el polipropileno atáctico producido de esta manera tiene un peso molecular considerablemente más alto. [12]

El polipropileno atáctico tiene una densidad, un punto de fusión y una temperatura de ablandamiento más bajos que los tipos cristalinos y es pegajoso y similar al caucho a temperatura ambiente. Es un material incoloro y turbio y se puede utilizar entre −15 y +120 °C. El polipropileno atáctico se utiliza como sellador, como material aislante para automóviles y como aditivo para el betún . [28]

Copolímeros

También se utilizan copolímeros de polipropileno . Uno de ellos especialmente importante es el copolímero aleatorio de polipropileno ( PPR o PP-R ), un copolímero aleatorio con polietileno que se utiliza para tuberías de plástico .

Ensayo aleatorio de control parcial

El polipropileno de temperatura de cristalinidad aleatoria ( PP-RCT ), también utilizado para tuberías de plástico , es una nueva forma de este plástico. Logra una mayor resistencia a alta temperatura mediante la cristalización β . [29]

Degradación

Efecto de la exposición a rayos UV en cuerdas de polipropileno

El polipropileno es propenso a la degradación de la cadena por exposición a temperaturas superiores a 100 °C. La oxidación ocurre generalmente en los centros de carbono terciarios, lo que lleva a la ruptura de la cadena por reacción con el oxígeno . En aplicaciones externas, la degradación se evidencia por grietas y cuarteamientos . Puede protegerse mediante el uso de varios estabilizadores de polímeros , incluidos aditivos que absorben los rayos UV y antioxidantes como los fosfitos (por ejemplo, tris(2,4-di-terc-butilfenil)fosfito ) y fenoles impedidos, que previenen la degradación del polímero . [1]

Se ha demostrado que las comunidades microbianas aisladas de muestras de suelo mezcladas con almidón son capaces de degradar el polipropileno. [30] Se ha informado que el polipropileno se degrada mientras está en el cuerpo humano como dispositivos de malla implantables. El material degradado forma una capa similar a la corteza de un árbol en la superficie de las fibras de la malla. [31]

Propiedades ópticas

El PP puede volverse translúcido sin color, pero no se vuelve transparente tan fácilmente como el poliestireno , el acrílico o algunos otros plásticos. Suele ser opaco o coloreado con pigmentos.

Producción

El polipropileno se produce mediante la polimerización por crecimiento en cadena del propeno :

Los procesos de producción industrial se pueden agrupar en polimerización en fase gaseosa, polimerización en masa y polimerización en suspensión . Todos los procesos de última generación utilizan sistemas de reactores en fase gaseosa o en masa. [1]

Las propiedades del PP están fuertemente afectadas por su tacticidad , la orientación de los grupos metilo ( CH
3
) en relación con los grupos metilo en unidades monoméricas vecinas (ver arriba). La tacticidad del polipropileno se puede elegir mediante la elección de un catalizador apropiado.

Catalizadores

Las propiedades del PP están fuertemente afectadas por su tacticidad , la orientación de los grupos metilo ( CH
3
en la figura) en relación con los grupos metilo en unidades monoméricas vecinas. Un catalizador Ziegler-Natta puede restringir la unión de moléculas de monómero a una orientación específica, ya sea isotáctica, cuando todos los grupos metilo están ubicados en el mismo lado con respecto a la estructura principal de la cadena polimérica, o sindiotáctica, cuando las posiciones de los grupos metilo se alternan. El polipropileno isotáctico disponible comercialmente se fabrica con dos tipos de catalizadores Ziegler-Natta. El primer grupo de catalizadores abarca catalizadores sólidos (en su mayoría soportados) y ciertos tipos de catalizadores de metaloceno solubles. Estas macromoléculas isotácticas se enrollan en una forma helicoidal ; estas hélices luego se alinean una al lado de la otra para formar los cristales que le dan al polipropileno isotáctico comercial muchas de sus propiedades deseables.

Un modelo de bolas y palos de polipropileno sindiotáctico

Otro tipo de catalizadores de metaloceno produce polipropileno sindiotáctico. [25] Estas macromoléculas también se enrollan en hélices (de un tipo diferente) y cristalizan. El polipropileno atáctico es un material gomoso amorfo. Se puede producir comercialmente con un tipo especial de catalizador Ziegler-Natta soportado o con algunos catalizadores de metaloceno.

Los catalizadores Ziegler-Natta soportados modernos desarrollados para la polimerización de propileno y otros 1-alquenos a polímeros isotácticos generalmente utilizan TiCl
4
como ingrediente activo y MgCl
2
como soporte. [32] [33] [34] Los catalizadores también contienen modificadores orgánicos, ya sean ésteres y diésteres de ácidos aromáticos o éteres. Estos catalizadores se activan con cocatalizadores especiales que contienen un compuesto de organoaluminio como Al(C 2 H 5 ) 3 y el segundo tipo de modificador. Los catalizadores se diferencian dependiendo del procedimiento utilizado para formar partículas de catalizador a partir de MgCl 2 y dependiendo del tipo de modificadores orgánicos empleados durante la preparación del catalizador y el uso en reacciones de polimerización. Dos características tecnológicas más importantes de todos los catalizadores soportados son la alta productividad y una alta fracción del polímero isotáctico cristalino que producen a 70–80 °C en condiciones de polimerización estándar. La síntesis comercial de polipropileno isotáctico generalmente se lleva a cabo en el medio de propileno líquido o en reactores de fase gaseosa.

La síntesis comercial de polipropileno sindiotáctico se lleva a cabo con el uso de una clase especial de catalizadores de metaloceno. Emplean complejos de bis-metaloceno con puente del tipo puente-(Cp 1 )(Cp 2 )ZrCl 2 donde el primer ligando Cp es el grupo ciclopentadienilo, el segundo ligando Cp es el grupo fluorenilo y el puente entre los dos ligandos Cp es -CH 2 -CH 2 -, >SiMe 2 o >SiPh 2 . [35] Estos complejos se convierten en catalizadores de polimerización activándolos con un cocatalizador de organoaluminio especial, metilaluminoxano (MAO). [36]

Fabricación a partir de polipropileno

El proceso de fusión del polipropileno se puede lograr mediante extrusión y moldeo . Los métodos de extrusión comunes incluyen la producción de fibras fundidas por soplado y unidas por hilatura para formar rollos largos para su posterior conversión en una amplia gama de productos útiles, como mascarillas, filtros, pañales y toallitas.

La técnica de moldeado más común es el moldeo por inyección , que se utiliza para piezas como tazas, cubiertos, frascos, tapas, recipientes, artículos para el hogar y piezas de automóviles como baterías. También se utilizan las técnicas relacionadas de moldeo por soplado y moldeo por inyección-estiramiento-soplado , que implican tanto la extrusión como el moldeo.

La gran cantidad de aplicaciones finales del polipropileno suelen ser posibles gracias a la capacidad de adaptar los grados con propiedades moleculares y aditivos específicos durante su fabricación. Por ejemplo, se pueden agregar aditivos antiestáticos para ayudar a que las superficies de polipropileno resistan el polvo y la suciedad. También se pueden utilizar muchas técnicas de acabado físico en el polipropileno, como el mecanizado . Se pueden aplicar tratamientos de superficie a las piezas de polipropileno para promover la adhesión de la tinta de impresión y las pinturas.

El polipropileno expandido (EPP) se ha producido mediante procesamiento en estado sólido y fundido. El EPP se fabrica mediante procesamiento en estado fundido con agentes de soplado químicos o físicos. La expansión del PP en estado sólido, debido a su estructura altamente cristalina, no ha tenido éxito. En este sentido, se desarrollaron dos nuevas estrategias para la expansión del PP. Se observó que el PP se puede expandir para producir EPP mediante el control de su estructura cristalina o mediante la mezcla con otros polímeros. [37] [38]

Polipropileno orientado biaxialmente (BOPP)

Cuando la película de polipropileno se extruye y se estira tanto en la dirección de la máquina como en la dirección transversal a la máquina, se denomina polipropileno orientado biaxialmente . Se utilizan ampliamente dos métodos para producir películas de BOPP, a saber, un proceso de rame bidireccional o un proceso de extrusión de película soplada de doble burbuja. [39] La orientación biaxial aumenta la resistencia y la claridad. [40] El BOPP se utiliza ampliamente como material de envasado para productos de envasado como aperitivos, productos frescos y confitería. Es fácil de recubrir, imprimir y laminar para dar la apariencia y las propiedades requeridas para su uso como material de envasado. Este proceso normalmente se denomina conversión . Normalmente se produce en rollos grandes que se cortan en máquinas cortadoras en rollos más pequeños para su uso en máquinas de envasado. El BOPP también se utiliza para pegatinas y etiquetas [41] además de OPP. No es reactivo, lo que hace que el BOPP sea adecuado para un uso seguro en la industria farmacéutica y alimentaria. Es una de las películas de poliolefina comerciales más importantes. Las películas de BOPP están disponibles en diferentes espesores y anchos. Son transparentes y flexibles.

Aplicaciones

Tapa de polipropileno de una caja de Tic Tac , con una bisagra viva y el código de identificación de resina debajo de su solapa

Como el polipropileno es resistente a la fatiga, la mayoría de las bisagras de plástico , como las de las botellas con tapa abatible, están hechas de este material. Sin embargo, es importante asegurarse de que las moléculas de la cadena estén orientadas a lo largo de la bisagra para maximizar la resistencia.

El polipropileno se utiliza en la fabricación de sistemas de tuberías , tanto los que requieren una alta pureza como los diseñados para ofrecer resistencia y rigidez (por ejemplo, los destinados a su uso en plomería potable, calefacción y refrigeración hidrónicas y agua recuperada ). [42] Este material se elige a menudo por su resistencia a la corrosión y la lixiviación química, su resiliencia frente a la mayoría de las formas de daño físico, incluidos el impacto y la congelación, sus beneficios ambientales y su capacidad para unirse mediante fusión térmica en lugar de pegarse. [43] [44] [45]

Una silla de polipropileno

Muchos artículos de plástico para uso médico o de laboratorio pueden fabricarse con polipropileno porque puede soportar el calor en un autoclave . Su resistencia al calor también permite que se utilice como material de fabricación de hervidores de calidad de consumo [ cita requerida ] . Los recipientes para alimentos hechos con él no se derriten en el lavavajillas y no se derriten durante los procesos industriales de llenado en caliente. Por esta razón, la mayoría de los recipientes de plástico para productos lácteos son de polipropileno sellados con papel de aluminio (ambos materiales resistentes al calor). Una vez que el producto se ha enfriado, los recipientes a menudo se cubren con tapas hechas de un material menos resistente al calor, como LDPE o poliestireno. Estos recipientes proporcionan un buen ejemplo práctico de la diferencia en el módulo, ya que la sensación gomosa (más suave, más flexible) del LDPE con respecto al polipropileno del mismo grosor es fácilmente evidente. Los envases de plástico resistentes, translúcidos y reutilizables fabricados en una amplia variedad de formas y tamaños para los consumidores por varias empresas como Rubbermaid y Sterilite suelen estar hechos de polipropileno, aunque las tapas suelen estar hechas de LDPE algo más flexible para que puedan encajarse en el envase y cerrarlo. El polipropileno también se puede utilizar para fabricar botellas desechables para contener productos de consumo líquidos, en polvo o similares, aunque también se suele utilizar HDPE y tereftalato de polietileno para fabricar botellas. Los cubos de plástico, las baterías de coche, las papeleras, los frascos de medicamentos de farmacia, los contenedores de nevera, los platos y las jarras suelen estar hechos de polipropileno o HDPE, que suelen tener un aspecto, un tacto y unas propiedades bastante similares a temperatura ambiente. Una gran cantidad de dispositivos médicos están hechos de PP. [46]

Artículos de polipropileno para uso en laboratorio. Los cierres azules y naranjas no están hechos de polipropileno.

Una aplicación común del polipropileno es el polipropileno orientado biaxialmente (BOPP). Estas láminas de BOPP se utilizan para fabricar una amplia variedad de materiales, incluidas bolsas transparentes . Cuando el polipropileno se orienta biaxialmente, se vuelve transparente y sirve como un excelente material de embalaje para productos artísticos y minoristas.

El polipropileno, que es muy resistente al color, se utiliza ampliamente en la fabricación de alfombras, tapetes y tapetes para uso doméstico. [47]

El polipropileno se utiliza ampliamente en cuerdas, y se distingue por ser lo suficientemente ligero como para flotar en el agua. [48] Con la misma masa y construcción, la cuerda de polipropileno es similar en resistencia a la cuerda de poliéster. El polipropileno cuesta menos que la mayoría de las demás fibras sintéticas.

El polipropileno también se utiliza como alternativa al cloruro de polivinilo (PVC) como aislante para cables eléctricos de baja temperatura y baja emisión de humos en entornos con poca ventilación, principalmente túneles. Esto se debe a que emite menos humo y no contiene halógenos tóxicos, que pueden provocar la producción de ácido en condiciones de alta temperatura.

El polipropileno también se utiliza especialmente en membranas para techos como capa superior impermeabilizante de sistemas de una sola capa, a diferencia de los sistemas de capas modificadas.

El polipropileno se utiliza más comúnmente para molduras de plástico, donde se inyecta en un molde mientras está fundido, formando formas complejas a un costo relativamente bajo y en un gran volumen; algunos ejemplos incluyen tapas de botellas, botellas y accesorios.

También se puede producir en forma de hojas, muy utilizadas para la producción de carpetas de papelería, embalajes y cajas de almacenamiento. La amplia gama de colores, la durabilidad, el bajo costo y la resistencia a la suciedad lo hacen ideal como cubierta protectora para papeles y otros materiales. Se utiliza en las pegatinas del cubo de Rubik debido a estas características.

La disponibilidad de láminas de polipropileno ha brindado una oportunidad para que los diseñadores utilicen este material. Este plástico liviano, duradero y colorido es un medio ideal para la creación de pantallas de luz, y se han desarrollado varios diseños que utilizan secciones entrelazadas para crear diseños elaborados.

Las fibras de polipropileno se utilizan como aditivo del hormigón para aumentar la resistencia y reducir el agrietamiento y el desconchado . [49] En algunas zonas susceptibles a terremotos (por ejemplo, California), se añaden fibras de PP a los suelos para mejorar la resistencia y la amortiguación del suelo al construir los cimientos de estructuras como edificios, puentes, etc. [50]

Ropa

Diversos hilos y textiles de polipropileno.

El polipropileno es un polímero importante utilizado en telas no tejidas , con más del 50% utilizado [ cita requerida ] para pañales o productos sanitarios donde se trata para absorber agua (hidrófilo) en lugar de repeler el agua naturalmente (hidrófobo). Otros usos de las telas no tejidas incluyen filtros para aire, gas y líquidos en los que las fibras se pueden formar en láminas o redes que se pueden plegar para formar cartuchos o capas que filtran en varias eficiencias en el rango de 0,5 a 30 micrómetros . Tales aplicaciones se dan en casas como filtros de agua o en filtros de tipo aire acondicionado. Las telas no tejidas de polipropileno de gran área superficial y naturalmente oleófilas son absorbentes ideales de derrames de petróleo con las conocidas [ cita requerida ] barreras flotantes cerca de derrames de petróleo en ríos.

El polipropileno, o "polypro", se ha utilizado para la fabricación de capas base para climas fríos, como camisas de manga larga o ropa interior larga. El polipropileno también se utiliza en ropa para climas cálidos, en la que transporta el sudor lejos de la piel. El poliéster ha reemplazado al polipropileno en estas aplicaciones en el ejército de los EE. UU., como en el ECWCS . [51] Aunque las prendas de polipropileno no son fácilmente inflamables, pueden derretirse, lo que puede provocar quemaduras graves si el usuario se ve involucrado en una explosión o incendio de cualquier tipo. [52] La ropa interior de polipropileno es conocida por retener olores corporales que luego son difíciles de eliminar. La generación actual de poliéster no tiene esta desventaja. [53]

Médico

Su uso médico más común es en la sutura sintética no absorbible Prolene , fabricada por Ethicon Inc.

El polipropileno se ha utilizado en operaciones de reparación de hernias y prolapso de órganos pélvicos para proteger al cuerpo de nuevas hernias en el mismo lugar. Se coloca un pequeño parche del material sobre el lugar de la hernia, debajo de la piel, y es indoloro y rara vez, o nunca, el cuerpo lo rechaza. Sin embargo, una malla de polipropileno erosionará el tejido que la rodea durante un período incierto que puede ir desde días hasta años.

Una aplicación notable fue como malla transvaginal, utilizada para tratar el prolapso vaginal y la incontinencia urinaria concurrente. [54] Debido a la propensión mencionada anteriormente de la malla de polipropileno a erosionar el tejido que la rodea, la FDA ha emitido varias advertencias sobre el uso de kits médicos de malla de polipropileno para ciertas aplicaciones en el prolapso de órganos pélvicos, específicamente cuando se introducen cerca de la pared vaginal debido a un aumento continuo en el número de erosiones tisulares impulsadas por la malla reportadas por pacientes en los últimos años. [55] El 3 de enero de 2012, la FDA ordenó a 35 fabricantes de estos productos de malla que estudiaran los efectos secundarios de estos dispositivos. Debido al brote de la pandemia de COVID-19 en 2020, la demanda de PP ha aumentado significativamente porque es una materia prima vital para producir tela fundida por soplado , que a su vez es la materia prima para producir máscaras faciales.

Reciclaje

La mayor parte del reciclaje de polipropileno utiliza reciclaje mecánico , como en el caso del polietileno: el material se calienta para ablandarlo o fundirlo y se lo forma mecánicamente en nuevos productos. [56] En 2015, se recicló menos del 1% del polipropileno generado. [57] El calentamiento degrada la cadena principal de carbono más severamente que en el caso del polietileno, rompiéndolo en moléculas orgánicas más pequeñas, porque el grupo lateral metilo del PP es susceptible a la degradación termooxidativa y fotooxidativa . [57]

El polipropileno tiene el número "5" como código de identificación de resina : [58]

Reparando

Los objetos de PP se pueden unir con un pegamento epoxi de dos componentes o utilizando pistolas de pegamento caliente. [59]

El PP se puede fundir utilizando una técnica de soldadura con punta rápida . Con la soldadura rápida, el soldador de plástico, similar a un soldador en apariencia y potencia, está equipado con un tubo de alimentación para la varilla de soldadura de plástico. La punta rápida calienta la varilla y el sustrato, mientras que al mismo tiempo presiona la varilla de soldadura fundida en su posición. Se coloca un cordón de plástico ablandado en la junta y las piezas y la varilla de soldadura se fusionan. Con polipropileno, la varilla de soldadura fundida debe "mezclarse" con el material de base semifundido que se está fabricando o reparando. Una "pistola" con punta rápida es esencialmente un soldador con una punta ancha y plana que se puede utilizar para fundir la junta de soldadura y el material de relleno para crear una unión.

Preocupaciones de salud

La organización de defensa Environmental Working Group clasifica al PP como de bajo riesgo. [60] [ ¿Por qué? ] El PP se tiñe con masa ; no se utiliza agua en su teñido, a diferencia del algodón . [61] El polipropileno fue la fibra microplástica más común encontrada en los bulbos olfativos de 8 de 15 personas fallecidas en un estudio. [62]

Combustibilidad

Como todos los compuestos orgánicos, el polipropileno es combustible. [63] El punto de inflamación de una composición típica es de 260 °C; la temperatura de autoignición es de 388 °C. [64]

Referencias

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