La poliolefina alfa amorfa ( APAO ; también conocida como poliolefina alfa atáctica ) es un producto químico básico utilizado en múltiples aplicaciones.
Historia
A mediados y finales de la década de 1950, el polipropileno atáctico (APP) era un subproducto de la síntesis de polipropileno isotáctico (iPP) mediante catalizadores Ziegler-Natta (catalizadores ZN) de primera y principios de segunda generación, que generalmente producían entre un 10 y un 15 % en peso de APP. Las reacciones de polimerización con estos catalizadores se basaban en procesos en solución que simplificaban la eliminación del APP debido a las diferencias de solubilidad. En otros procesos, como la suspensión o la lodo , el APP debía eliminarse de la fracción isotáctica lavando o extrayendo el polipropileno con disolventes de hidrocarburos.
Con el desarrollo, en la década de 1980, de catalizadores ZN soportados más activos y estereoselectivos, la proporción de polímero atáctico con respecto al polipropileno isotáctico cristalino en los polímeros producidos se redujo sustancialmente, generalmente a menos del 2 o 3 % en peso. Por lo tanto, el producto de polipropileno generalmente no requería pasos de purificación adicionales para eliminar la fracción atáctica o de baja cristalinidad. Esto significó que el suministro de APP de las plantas de polipropileno que utilizaban catalizadores ZN estándar de primera y primera generación disminuyó a medida que las plantas comerciales adoptaron los nuevos catalizadores. Posteriormente, se produjo poco APP como subproducto.
Debido a que el APP es un subproducto, suele tener especificaciones de producto amplias. A partir de finales de la década de 1970 y principios de la de 1980, varias empresas químicas identificaron la necesidad de producir un polímero similar al APP con especificaciones precisas. Este tipo de poliolefina se conoció como APAO de propósito específico, o simplemente APAO, o APO. La síntesis y fabricación de APAO se ha logrado mediante el diseño adecuado del proceso de síntesis de la poliolefina amorfa, específicamente, mediante la selección apropiada del sistema de catalizador y el uso de comonómeros olefínicos. Este proceso da como resultado productos con propiedades definidas, tales como viscosidad de fusión, punto de reblandecimiento, penetración de aguja, tiempo abierto y resistencia a la tracción.
Producción
Las polialfaolefinas amorfas se sintetizan mediante un sistema catalítico basado en un catalizador soportado de Zn y un cocatalizador de alquilaluminio. El proceso de polimerización produce un polímero mayoritariamente amorfo con baja cristalinidad. La cristalinidad depende del sistema catalítico y del uso de comonómeros.
Tipos de productos
Los cuatro tipos de productos APAO disponibles comercialmente que se distinguen por su naturaleza específica son:
- Homopolímeros de propileno
- Copolímeros de propileno y etileno
- Copolímeros de propileno y 1-buteno u otras α-olefinas superiores
- Terpolímeros de etileno, propileno y 1-buteno
Propiedades
La composición del APAO se determina normalmente mediante espectroscopia infrarroja , concretamente, mediante espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FT-IR).
Las propiedades típicas de APAO son:
- Viscosidad de fusión (MV): indica la procesabilidad y normalmente se determina a 190 °C (375 °F ), según los métodos de ensayo ASTM D-3236 o DIN 53019.
- Penetración de aguja (NP): indica la resistencia a la deformación y la dureza, y generalmente se determina según los métodos de ensayo ASTM D-1321, ASTM D5 o DIN EN 1426.
- Punto de reblandecimiento del anillo y la bola (RBSP): indica la resistencia al calor y se determina normalmente según los métodos de ensayo ASTM E-28 o DIN EN 1427.
- Tiempo abierto (TA) - indica cuánto tiempo tarda una película adhesiva en fijarse y formar una unión destructiva. Generalmente se determina según la norma ASTM D-4497.
Otras pruebas realizadas para determinar las propiedades del producto son:
- Reología: medida con un reómetro.
- Resistencia a la tracción y módulo de elasticidad: mide las propiedades mecánicas y se mide utilizando un dinamómetro.
- Peso molecular: se utiliza para obtener la distribución del peso molecular (DPM), determinada mediante cromatografía de permeación en gel (GPC).
- Temperatura de falla por adhesión al corte (SAFT)
- Temperatura de fallo de adhesión por pelado (PAFT)
Aplicaciones
Las aplicaciones incluyen:
- incontinencia en adultos
- Encuadernación
- Sellado de cartón y cajas
- Higiene femenina
- Papel y embalaje
- Laminación de papel
- pañales de higiene personal para bebés
- Etiquetas autoadhesivas
- Canteado para carpintería
Referencias
- McLaughlin, KW y DD Latham. 1988. Polymer Preprints. ACS Division of Polymer Chemistry, 29(2):406
- Pizzi, Antonio; Mittal, KL Manual de tecnología de adhesivos . ISBN 978-1-315-12094-2OCLC 1016156120 .
- Krevelen, DW van (Dirk Willem) (1991). Propiedades de los polímeros : su estimación y correlación con la estructura química . Elsevier. ISBN 0-444-88160-3OCLC 828158183
- Polímeros orgánicos
- Sustancias químicas