Fórmulas químicas de polimeros de alta densidad

Tereftalato de polietileno

El polietileno o politeno (abreviado PE; nombre IUPAC polietileno o poli(metileno)) es el plástico más común en uso hoy en día. Es un polímero, utilizado principalmente para el envasado (bolsas de plástico, películas de plástico, geomembranas y envases, incluyendo botellas, etc.). A partir de 2017[actualización], se producen anualmente más de 100 millones de toneladas de resinas de polietileno, lo que representa el 34% del mercado total de plásticos[5][6].

Se conocen muchos tipos de polietileno, y la mayoría tiene la fórmula química (C2H4)n. El PE suele ser una mezcla de polímeros similares de etileno, con diversos valores de n. Puede ser de baja o de alta densidad: el polietileno de baja densidad se extruye[verificación necesaria] utilizando alta presión (1000-5000 atm) y alta temperatura (520 kelvins), mientras que el polietileno de alta densidad se extruye[verificación necesaria] utilizando baja presión (6-7 atm) y baja temperatura (333-343 K). El polietileno suele ser termoplástico, pero puede modificarse para convertirse en termoestable, por ejemplo, en polietileno reticulado.

Polietileno de baja y alta densidad

El polietileno de alta densidad (HDPE) o polietileno de alta densidad (PEHD) es un polímero termoplástico producido a partir del monómero etileno. A veces se denomina “alcatena” o “politeno” cuando se utiliza para las tuberías de HDPE[1] Con una elevada relación resistencia/densidad, el HDPE se utiliza en la producción de botellas de plástico, tuberías resistentes a la corrosión, geomembranas y madera de plástico. El polietileno de alta densidad se recicla habitualmente y tiene el número “2” como código de identificación de la resina.

El HDPE es conocido por su elevada relación resistencia/densidad[4] La densidad del HDPE oscila entre 930 y 970 kg/m3[5] El método estándar para comprobar la densidad del plástico es el ISO 1183 parte 2 (columnas de gradiente), o bien el ISO 1183 parte 1 (analizador de densidad MVS2PRO). [6] Aunque la densidad del polietileno de alta densidad es sólo marginalmente superior a la del polietileno de baja densidad, el polietileno de alta densidad tiene pocas ramificaciones, lo que le confiere fuerzas intermoleculares y resistencia a la tracción más fuertes (38 MPa frente a 21 MPa) que el polietileno de baja densidad[7]. La diferencia de resistencia supera la diferencia de densidad, lo que confiere al polietileno de alta densidad una mayor resistencia específica[8]. El polietileno de alta densidad, a diferencia del polipropileno, no puede soportar las condiciones de autoclave normalmente requeridas. La falta de ramificación se garantiza mediante una elección adecuada del catalizador (por ejemplo, los catalizadores Ziegler-Natta) y de las condiciones de reacción.

Composición química del polietileno

En conjunto, bajo la clase de materiales de polietileno, el LDPE (polietileno de baja densidad) y el HDPE (polietileno de alta densidad) han configurado el panorama de la industria del envasado y la fabricación. El PEBD es conocido por ser ampliamente utilizado en las bolsas de plástico, ya que su baja densidad lo hace ligero y flexible, lo que lo hace perfecto para este tipo de aplicaciones. El HDPE, por el contrario, es más duro y ofrece una mayor solidez y una mejor resistencia al calor. Recientemente, se ha hecho muy popular como material de partida para los filamentos de impresión 3D, utilizado en lugar del material ABS. También se utiliza para producir piezas de plástico duraderas, como tuberías de HDPE, juguetes y sillas de plástico.

Aunque el LDPE y el HDPE son ambos polímeros termoplásticos de etileno, difieren en varias propiedades y usos. Una de ellas es que el PEBD tiene más ramificaciones que el PEAD. La ramificación tiene lugar durante la polimerización, en la que las cadenas poliméricas tienen cadenas poliméricas secundarias unidas a ellas mediante la sustitución de un átomo de la cadena primaria por un grupo monomérico. Esto debilita las fuerzas intermoleculares del polímero. Por ello, el HDPE tiene una relación resistencia/densidad más elevada que el LDPE, con una mayor resistencia a la tracción.

Polietileno de alta densidad

El polietileno es, con mucho, el producto termoplástico más popular utilizado en los productos de consumo (especialmente en los productos creados por moldeo rotacional), y se crea mediante la polimerización del etileno (es decir, el eteno).

Un documento escrito por J.D. Ratzlaff de Chevron Phillips Chemical Company LP en 2004, titulado “Polyethylene: Process Sensitivity in Rotational Moulding” presenta los resultados de un estudio sobre la sensibilidad al impacto del polietileno a las condiciones de procesamiento y discute los métodos para mantener altos estándares de impacto.

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