Polipropileno estructura
Polipropileno sindiotáctico
El polipropileno es un polímero termoplástico, fabricado por la industria química y utilizado en una amplia variedad de aplicaciones, como envases alimentarios, textiles, piezas de plástico y contenedores reutilizables de varios tipos, pantalones y camisas térmicas fabricados para el ejército, equipos de laboratorio, altavoces, componentes de automoción y billetes de polímero.
La mayor parte del polipropileno comercial tiene un nivel de cristalinidad intermedio entre el del polietileno de baja densidad (LDPE) y el polietileno de alta densidad (HDPE); su módulo de Young también es intermedio. Aunque es menos duro que el HDPE y menos flexible que el LDPE, es mucho menos quebradizo que el HDPE. Esto permite utilizar el polipropileno como sustituto de los plásticos técnicos,
Un concepto importante para entender la relación entre la estructura del polipropileno y sus propiedades es la tacticidad. La orientación relativa de cada grupo metilo (CH3 en la figura de la izquierda) con respecto a los grupos metilo de los monómeros vecinos tiene un fuerte efecto sobre la capacidad del polímero acabado para formar cristales, porque cada grupo metilo ocupa espacio y limita la flexión de la columna vertebral.
Propiedades mecánicas del polipropileno
MorfologíaSi bien hay algunos polímeros que son totalmente amorfos, la morfología de la mayoría de los polímeros es semicristalina. Es decir, forman mezclas de pequeños cristales y material amorfo y se funden en un intervalo de temperaturas en lugar de en un único punto de fusión. El material cristalino muestra un alto grado de orden formado por el plegamiento y apilamiento de las cadenas poliméricas. La estructura amorfa o vítrea carece de orden a largo plazo y las cadenas están enredadas. El tamaño y la forma de los grupos sustituyentes de los monómeros influyen en la morfología del polímero. Si los monómeros son grandes e irregulares, es difícil que las cadenas poliméricas se dispongan de forma ordenada, lo que da lugar a un sólido más amorfo. Del mismo modo, los monómeros más pequeños y los que tienen una estructura muy regular (por ejemplo, en forma de varilla) formarán polímeros más cristalinos.
Material de polipropileno
Las macromoléculas de polipropileno contienen de 5000 a 20.000 unidades de monómero. La disposición estérica del grupo metilo unido en cada átomo de carbono secundario puede variar. Si todos los grupos metilo están orientados hacia el mismo lado de la cadena molecular, el producto se conoce como polipropileno isotáctico. Sólo el polipropileno isotáctico es el que cumple todos los requisitos necesarios para ser utilizado en la producción de artículos sólidos.
Su estructura estereorregular facilita el desarrollo de segmentos cristalinos. Dependiendo de las condiciones de pretratamiento, se obtiene una cristalinidad del 50 al 70 % en las piezas moldeadas. Las cadenas moleculares rara vez están totalmente integradas en los segmentos cristalinos, ya que contienen partes no isostáticas y, por lo tanto, son incapaces de cristalizar. Por ello, se utiliza el término "parcialmente" cristalino para dichas cadenas. Mientras que los segmentos amorfos desorganizados conservan una gran movilidad, la estructura cristalina produce una gran resistencia y rigidez frente a fuerzas secundarias. El polipropileno isotáctico es entonces un material termoplástico que presenta una rigidez y una resiliencia relativamente elevadas, incluso por encima de la temperatura de transición de segundo orden.
Plástico polipropileno
Relaciones estructura-propiedades de nanocompuestos a base de polipropileno obtenidos por dispersión de sílice mesoporosa en polipropileno funcionalizado con hidroxilo. Parte 1: tenacidad, rigidez y transparencia
Relaciones estructura-propiedades de los nanocompuestos a base de polipropileno obtenidos por dispersión de sílice mesoporosa en polipropileno funcionalizado con hidroxilo. Parte 2: Interacciones matriz-relleno y llenado de poros de la sílice mesoporosa caracterizada por análisis de gases evolucionados
ResumenEl objetivo a largo plazo de este estudio es proporcionar una mejor comprensión de la relación entre las estructuras y las propiedades de los nanocomposites basados en PP que contienen sílice mesoporosa (MPS). En esta investigación se desarrollaron nanocompuestos compuestos por MPSs con diversas estructuras de porosidad (dos tipos de Santa Barbara Amorphous No. 15 (SBA-15) con poros de 4,4 u 8,0 nm, y Mobile Composition of Matter No. 41 (MCM-41) con poros de 2,9 nm) y polipropileno (PP) o PP funcionalizado conteniendo grupos hidroxilo (PPOH). A continuación se evaluaron sus propiedades físicas. El nanocompuesto que contenía PPOH y SBA-15 con un tamaño de poro grande (SBA-15-L) mostró mayor tenacidad, rigidez y transparencia que los demás nanocompuestos. Nuestros resultados indicaron que el mayor tamaño de poro de SBA-15-L y la alta afinidad entre PPOH y la superficie MPS condujeron a un estado eficiente de llenado de poros de SBA-15-L con moléculas de polímero, formando un nanocompuesto con mejor resistencia mecánica y transparencia.