Los Plásticos y su procedencia

Transcripción

1 Los Plásticos y su procedencia Fernando Espada REPSOL QUÍMICA S.A Murcia Almería - Huelva 01/10/13 03/10/13

2 ÍNDICE 1. ORIGEN DE LOS PLÁSTICOS 2. EVOLUCIÓN HISTÓRICA DE LOS PLÁSTICOS 3. LOS TERMOPLÁSTICOS 4. EL POLIETILENO 5. EL POLIPROPILENO 6. LOS COPOLÍMEROS DE ETILENO

3 1. EL ORIGEN DE LOS PLÁSTICOS PETRÓLEO 100 % GASOIL FUELOIL 52 % NAFTAS 28 % OTROS 20 % GASOLINAS 18 % MATERIAS PRIMAS PETROQUíMICAS 10 % POLIETILENO POLIESTIRENO POLIÉSTERES POLIURETANOS PLÁSTICOS 6% POLIPROPILENO EVA / EBA POLIAMIDAS etc OTROS PRODUCTOS QUIMÍCOS 4 %

4 2. EVOLUCIÓN HISTÓRICA DE LOS PLÁSTICOS EVOLUCIÓN INDUSTRIAL Descubrimiento del PE Primer proceso industrial PE 1957 Primer PP comercial DESARROLLO TECNOLÓGICO 2013

5 3. LOS TERMOPLÁSTICOS El polietileno y el polipropileno son polímeros termoplásticos semicristalinos. TERMOPLÁSTICO ESTRUCTURA SEMICRISTALINA ESTADO SÓLIDO Tª Tª FUNDIDO Procesado Uniones por soldadura Zona amorfa Flexibilidad Resistencia al impacto Zona cristalina Rigidez Resistencia a la tracción

6 4. EL POLIETILENO ETILENO Catalizador, presión, Temperatura, POLIETILENO PEBD PEAD Muy alta presión: bar Presiones bajas: bar Comonómero: buteno, propileno, hexeno,..

7 4.1. TIPOS DE POLIETILENO El grado de ramificación y la longitud de las cadena laterales condicionan en gran medida las propiedades del polietileno. PEAD PEL PEBD Dens. kg/m % Cristalinidad Tª de Fusión, C Rigidez Impermeabilidad Resistencia a deformación por Tª Resistencia al Impacto Densidad/Critalinidad Baja Densidad/Critalinidad Alta

8 4.2. TIPOS DE POLIETILENO vs. PROPIEDADES PEAD: PEBD: PELBD: PEMBD: d= 0,94-0,97 Pf = ºC % Crist.= E = Etileno y comonómero (Hex.) Sencilla y con ayuda de proceso No estirable Opaco, Poco resistente al rasgado d= 0,91-0,94 Pf = ºC % Crist. = E = Mpa Etileno Sencilla d= 0,90-0,94 Pf = ºC % Crist. = E = MPa SÍNTESIS Y TRANSFORMACIÓN PROPIEDADES ÓPTICAS Y MECÁNICAS Estirable Transparente pero Turbio Resistente al rasgado d= 0,86-0,90 Pf = ºC % Crist. = 0-22 E = < 260 MPa Etileno y comonómero (Buteno, Hexeno y Octeno) Dificil transformación, requieren mas cizalla y ayuda de proceso. ZIEGLER-NATTA METALOCENO Blando, flexible Cristalino y Muy brillante Muy estirable Muy Resistente al rasgado Mayor Soldabilidad

9 4.2. TIPOS DE POLIETILENO vs. PROPIEDADES PEMBD: PEAD: PEBD: PELBD: PEMBD: ESTABILIDAD TÉRMICA Y RESISTENCIA A LA INTEMPERIE Necesidad de Estabilizantes UV Necesidad de Antioxidantes Menor Permeabilidad que el PEBD Necesidad de Estabilizantes UV para largas duraciones. No necesita, aunque es recomendable Baja permeabilidad al agua, pero permeable a gases Necesidad de Estabilizantes UV Necesidad de Antioxidantes Permeabilidad similar al PEBD Necesidad de Estabilizantes UV Necesidad de Antioxidantes Permeabilidad similar al PEBD Objetos duros poco deformables Botellas, tuberías. Mallas de sombre, cortavientos, etc. Impermeabilización. APLICACIONES Objetos blandos, deformables pero recuperando la forma Filmes Industrial y Agrícola Film de cubierta, acolchado, Film Estirable, etc. Filmes similares al PEBD y PELBD con mejores mecánicas y ópticas

10 5. EL POLIPROPILENO PROPILENO Catalizador ZN Catalizador Metaloceno POLIPROPILENO CH CH CH 2 CH 2 CH 3 CH 3

11 5. EL POLIPROPILENO Estructura helicoidal donde los grupos metilo adoptan posiciones Espaciales de 120º respecto al anterior En su fabricación, se obtiene diferente estereoespecificidad en función del lado en que se coloca el grupo metilo.

12 5.1. TIPOS DE POLIPROPILENO EL POLIPROPILENO Pf = ºC MUY BAJA DENSIDAD = 0,905 Kg/m3 ALTA CRISTALINIDAD = INERTE QUÍMICAMENTE HOMOPOLÍMERO Propileno COPOLÍMERO HETEROFÁSICO O BLOQUE COMPOSICIÓN Se añade un bloque de etileno al final de la reacción Contenido Etileno 6 20% COPOLÍMERO RANDOM: El Etileno se interpone en la cadena de Polipropileno. Contenido 0,5 5%

13 Gran Rigidez Alta Temperatura de servicio Transparencia y Brillo EL POLIPROPILENO PROPIEDADES ÓPTICAS Y MECÁNICAS Resistencia al Impacto Balance Rigidez - Impacto Opacos Menor Rigidez Buen Balance Rigidez - Impacto Transparencia y Brillo Facilidad de Soldadura APLICACIONES Tutores y guías para los cultivos. Pinzas Rafia Tejido No Tejido para semiforzado. Mayas para cubierta. Mayas de sombreo y Mayas cortavientos

14 6 Copolímeros de Etileno (EVA / EBA) EVA Comonómero 1: etileno (CH 2 =CH 2 ) Comonómero 2: acetato de vinilo (CH 2 =CH-O-CO-CH 3 ) EBA - (CH 2 - CH 2 ) M n Comonómero 1: etileno (CH 2 =CH 2 ) Comonómero 2: acrilato butilo (CH 2 =CH-CO-O-C 4 H 9 ) Los EVA comerciales presentan unos contenidos en AV = 5-40% Por debajo del 5% se consideran PEBD modificados (aspecto translúcido) Por encima del 40% dejan de ser termoplásticos (poliacetato de vinilo)

15 6.1 Propiedades Copolímero EVA/EBA Las propiedades del copolímero EVA/EBA variarán en función del contenido en co-monómero y del índice de fluidez. Aumento del contenido en AV/AB: Disminuye Aumenta Módulo de rigidez Resistencia al impacto Dureza Alargamiento a la rotura Resistencia a la tracción Resistencia al stress cracking Punto de fusión (ESCR) Elasticidad en los filmes Tª de reblandecimiento Coeficiente de fricción Resistencia química Cristalinidad Adhesión Permeabilidad frente a los gases Flexibilidad a bajas temperaturas Polaridad Compatibilidad con aditivos y cargas

16 6.2 Propiedades Copolímero EVA/EBA PROPIEDADES ELÉCTRICAS Y ÓPTICAS Los copolímeros EVA/EBA no son tan aislantes como el polietileno, teniendo limitado su uso en aquellas aplicaciones donde existan altas frecuencias. La resistencia dieléctrica y la resistividad volumétrica son tales que permiten su uso en voltajes medios o bajos en aplicaciones de aislamiento a bajas frecuencias. El brillo y la transparencia mejoran con el contenido en AV. A igual contenido en comonómero, los copolímeros EVA presentan en general menor turbidez que los EBA. ESTABILIDAD TÉRMICA, QUÍMICA Y A LA INTEMPERIE Se recomienda no sobrepasar la temperatura de 200 ºC para evitar la descomposición del copolímero EVA. El EBA es mucho más resistente a la temperatura, pudiendo ser transformado hasta los (~ 280 ºC). Los compolímeros EVA/EBA son más resistentes que el PEBD a la degradación por efecto de la luz UV. No obstante necesitan también estar convenientemente aditivados para retrasar el proceso de degradación. Similar al PEBD, excepto hacia los hidrocarburos cuya resistencia disminuye debido a la solubilidad con la temperatura y al contenido en AV/AB. APLICACIONES Aplicaciones muy diversas: moldeo por inyección, extrusión de filme, lámina y perfiles, producción de espumas y como componente fundamental en adhesivos hot melt. Film: Cubiertas de Invernadero plano y Multitunel.

17 Muchas gracias por su atención!