Polimetilpenteno (PMP)
Polimetilpenteno (PMP)
El polimetilpenteno o poly(4-methyl-1-pentene), fue introducido a mediados de la década de 1960. EL método de polimerización comercial más significativo implica la dimerización de propileno. Como poliolefina, este material ofrece resistencia química a ácidos minerales, soluciones alcalinas, alcoholes y agua hirviendo. No es resistente a las cetonas ni a los hidrocarburos aromáticos y clorados. Al igual que el polietileno y el polipropileno, es susceptible al agrietamiento por estrés ambiental y requiere formulación con antioxidantes. El alto grado de transparencia del polimetilpenteno se atribuye tanto a las similitudes de los índices de refracción de las regiones amorfas y cristalinas como al gran tamaño de la bobina del polímero debido a la voluminosa cadena lateral ramificada de cuatro carbonos. Las regiones de volumen libre son lo suficientemente grandes como para permitir que la luz de las longitudes de onda de la región visible pase sin obstáculos. Este grado de volumen libre también es responsable de 0.83 g/cm3 baja densidad. Como normalmente se enfría, el polímero alcanza aproximadamente el 40 por ciento de cristalinidad pero, con el recocido, puede alcanzar el 65 por ciento de cristalinidad. Frecuentemente se forman huecos en las interfaces de la región cristalina / amorfa durante el moldeo por inyección, lo que hace que a menudo no sea deseable la falta de transparencia. Para contrarrestar esto, el polimetilpenteno a menudo se copolimeriza con hex-1-eno, oct-1-eno, dec-1-eno y octadec-1-ene, que reduce los vacíos y concomitantemente reduce el punto de fusión y el grado de cristalinidad. Los productos típicos hechos de polimetilpenteno incluyen tuberías transparentes y otras aplicaciones de plantas químicas, equipos médicos esterilizables, accesorios de iluminación y carcasas transparentes.
Características
- transparente
- fácil coloración
- tenacidad y al mismo tiempo flexibilidad
- baja densidad y ligereza
- se puede esterilizar
- excelentes propiedades eléctricas
Propriedades
PMP es similar a PP pero tiene un grupo isobutilo en cada unidad de la cadena en lugar del grupo metilo. Es un producto semicristalino muy ramificado y muy ligero (densidad 0,83 g / cm3), transparente (90% de permeabilidad a la luz), muy duro. La cristalinidad es aproximadamente del 65%, por lo que no debe ser transparente, sino que la transparencia se debe al hecho de que los sectores amorfo y cristalino tienen casi el mismo índice de refracción. Debido a la estructura similar de las cadenas moleculares y la buena compatibilidad de PMP y PP, tomamos la modificación de endurecimiento de PP como referencia para modificar PMP con varios elastómeros termoplásticos
Constitución química
El polibuteno-1 se crea por polimerización estereoespecífica del buteno-1 con catalizadores específicos de Ziegler-Natta. PB es un polímero semicristalino en su mayoría isotáctico con un alto peso molecular de 700,000–3,000,000 g / mol y una baja densidad de 0.910–0.930 g / cm3. Durante el enfriamiento, primero cristaliza a un grado de ≈ 50% en una modificación tetragonal metaestable (densidad ≈ 0.89 g / cm3), formando un material blando similar al caucho. Con la contracción correspondiente, este material se transforma a temperatura ambiente en aprox. una semana en una modificación estable, doble hexagonal. Bajo presiones más altas, la transformación se completa más rápido; a temperaturas más altas o más bajas que la temperatura ambiente, el proceso es más lento. Durante la transformación, aumentan la densidad, el alargamiento en la rotura y la dureza. El polibuteno-1 atáctico se usa como adhesivo de fusión; el polibuteno-1 sindiotáctico no tiene importancia técnica.
Resistencia termica
El punto de fusión es de 245°C y puede reducirse mediante una copolimerización, lo que también reduce la tendencia a la fisuración. Las temperaturas de funcionamiento son de hasta 120°C y durante períodos cortos de hasta 180°C. Con el tiempo, el PMP tiende a ponerse amarillo y pierde sus características mecánicas. Se quema con una llama desnuda y se permite su contacto con los alimentos, fisiológicamente es inerte. PMP tiene una alta temperatura de ablandamiento vicat. Por lo tanto, se puede utilizar para aplicaciones de alta temperatura. Sin embargo, como la temperatura de distorsión térmica de PMP es casi la misma que la del polipropileno, la aplicación bajo un entorno de alto estrés debe considerarse cuidadosamente. PMP muestra una absorbancia de agua muy baja y, por lo tanto, la dimensión de un producto PMP apenas se ve afectada por la absorbancia de agua. Además, dado que PMP no se hidroliza en agua hirviendo, puede usarse para aparatos experimentales y jaulas de animales que requieren la esterilización con vapor.
Resistencia química
La resistencia química es comparable a la del PP, pero tiene una tendencia a romperse debido a la tensión cuando se expone a cetonas o p. disolventes clorados Las cualidades más importantes de PMP son su extraordinaria transparencia y sus excelentes propiedades mecánicas incluso a temperaturas muy altas de hasta 150°C. Debido a sus enlaces estables C-C, el polimetilpenteno tiene mejor resistencia química en comparación con el policarbonato y el polímero acrílico. PMP es resistente a ácidos minerales, soluciones alcalinas, alcoholes, agentes de limpieza, aceites, grasas y agua hirviendo; no es resistente a cetonas, hidrocarburos aromáticos y clorados; También es susceptible al agrietamiento por estrés. La resistencia a la intemperie, incluso de grados estabilizados, es baja. PMP se pondrá amarillo y luego perderá sus buenas propiedades mecánicas. Arde con una llama luminiscente, está aprobado para el contacto con alimentos y es fisiológicamente inerte.
Propiedades Electricas
Las propiedades eléctricas se parecen a las de PE-LD. Dado que PMP tiene una estructura no polar, su propiedad dieléctrica es casi la misma que la de los polímeros de flúor. Cabe señalar que la propiedad dieléctrica de PMP apenas se ve afectada por la frecuencia y PMP puede moldearse por inyección a diferencia del PTFE. PMP muestra propiedades dieléctricas estables en el amplio rango de frecuencia.
Polimerización
Por dimerización de propileno se obtiene 4-metilpenteno-1 a partir del cual por polimerización se obtiene poli 4-metil-1-penteno. Después de la polimerización, el 4-metilpenteno-1 es un material termoplástico semicristalino, cristalino, altamente ramificado, transparente para el vidrio (90% de transmisión de luz) con una baja densidad en estado bruto (0,83 g / cm3),
Transformación
El PMP se moldea por inyección a temperaturas de fusión que oscilan entre 280-310 ° C y temperaturas de molde de ≈ 70 ° C. Debido al estrecho rango de temperatura de fusión, la extrusión es difícil. El moldeo por soplado de piezas huecas es posible a temperaturas de 275–290 ° C; sin embargo, la baja resistencia de fusión limita el tamaño de las partes huecas. El termoformado también es posible. Como todas las otras poliolefinas, PMP es soldable y más fácil de unir mediante adhesivos que el PE, siempre que las superficies estén rugosas. El tratamiento con ácido sulfúrico de cromo mejora la resistencia de la unión; sin embargo, se recomienda utilizar un tratamiento de corona de plasma o chorro de chorro para evitar problemas de eliminación de desechos.
Aplicaciones:
Su uso es principalmente en aplicaciones de moldeo por inyección y termoformado, donde el costo adicional en comparación con otras poliolefinas se justifica por su alto punto de fusión (245°C), transparencia, baja densidad y buenas propiedades dieléctricas. El poli (4-metil-1-penteno) isotáctico (PMP) se usa ampliamente en muchas aplicaciones industriales y médicas, como piezas de automóviles, membranas de separación y recipientes estériles debido a sus propiedades especiales, como alta transparencia, baja densidad, alta estabilidad química, alta temperatura de fusión, baja constante dieléctrica y alta permeabilidad. Sin embargo, para muchas aplicaciones como cables y alambres, su flexibilidad y resistencia es deficiente. PMP básicamente muestra una excelente resistencia química, particularmente contra ácidos, álcalis y alcohol. Por esta razón, PMP se utiliza en diversas aplicaciones que requieren resistencia química, como tapas y tubos de envases cosméticos, aparatos experimentales y células analíticas.