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El Polipropileno

El Polipropileno, más popular
que la tapa del frasco…

Durante las guerras mundiales, habían interesantes descubrimientos pero si no tenían aplicación inmediata en el mundo bélico, se guardaban en una gaveta; después de la segunda guerra mundial, muchos científicos retornaban a la investigación libre que las prioridades de la guerra no le permitieron ahondar. Los recién descubiertos polímeros derivados del petróleo eran parte de esas investigaciones engavetadas por las guerras.

En el año de 1951 J.Paul Hogans y Robert Banks trabajando para la empresa estadounidense Phillip Petroleum (hoy en día Phillps 66, la cual es dueña del 50% de la acciones de Chevron Phillips Chemical) , estaban tratando de obtener gasolina en base a Propileno, lo cual no lograron, pero obtuvieron de su trabajo un catalizador (sustancia que acelera las reacciones químicas) que les permitió obtener una muestra de polipropileno, aunque en ese momento ni sus propiedades ni su catalizador lo hacía apto para un desarrollo industrial, con el tiempo permitió el desarrollo del polipropileno cristalino.

En paralelo a la Phillip Petroleum , la Standard Oil , por medio de Bernhard Evering y su equipo también estaban produciendo mezclas de Polipropileno y Polietileno en el año de 1950, utilizando un catalizador en base a molibdeno; los resultados fueron iguales de insatisfactorios a nivel industrial.

En 1954 el equipo dirigido por el alemán Karl Ziegler había obtenido el polietileno de alta densidad usando catalizadores organometálicos como las sales de Titanio y circonio; pero lo que no se percató inicialmente el equipo de Ziegler, era que también había obtenido Polipropileno.

Ese mismo año  en Italia, comenzó a experimentar con los catalizadores de Ziegler pero en vez de aplicarlos al Etileno lo hizo con el Propileno, obteniendo el Polipropileno Isotáctico; este tipo de Polipropileno de cadenas regulares, le confiere propiedades que han permitido su uso a nivel industrial y comercial.

Si bien no podemos decir que Giulio Natta fue el descubridor del Polipropileno, si podemos afirmar que Giulio fue el que lo desarrollo para su uso industrial. Evidentemente, se generaron varias disputas sobre los derechos de propiedad intelectual del polipropileno; entre las empresas estaban Montecatini (patrocinador de las investigaciones de Natta), el instituto Max Planck (Karl Ziegle), Phillips Petroleum, DuPont y Standard Oil; estas disputas retrasaron el desarrollo comercial del Polipropileno.

Los trabajos de investigación de Ziegler y Natta fueron recompensados en 1963 con el premio Nobel de Química.

En sus inicios el Polipropileno no podía competir comercialmente con el Polietileno por tener menos resistencia al calor y a la luz, así como su fragilidad a bajas temperaturas. El desarrollo de antioxidantes específicos solucionó la resistencia al calor y la luz mientras que el problema de la baja temperatura fue resuelto incorporando a la formulación del Polipropileno pequeñas cantidades de otros monómeros como por ejemplo el etileno.

Las características y propiedades del Polipropileno, lo hace propicio para una gran variedad de aplicaciones en diferentes sectores, pero resalta su uso en envases para medicamentos y alimentos que requieran procesos de esterilización o envasado en caliente; no podemos dejar pasar por alto que la mayorías de las tapas también son realizadas con este fabuloso y versátil polímero.

Bibliografía y Webgrafía:

Enciclopedia Británica: http://www.britannica.com/EBchecked/topic/469069/polypropylene

Chevron Phillips Chemical company:
http://www.cpchem.com/en-us/news/Pages/Plastics-Innovators-J–Paul-Hogan-and-Robert-L–Banks.asp

Chemical Heritage Foundation:
http://www.chemheritage.org/discover/online-resources/chemistry-in-history/themes/petrochemistry-and-synthetic-polymers/synthetic-polymers/ziegler-and-natta.aspx.

Wikipedia: http://www.wikipedia.com

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El Polietileno

Gracias a “exitosos accidentes” nace el Polietileno!

 

Ya no nos debe sorprender que el Polietileno, al igual que otros polímeros, tenga su origen en un accidente, y que después de varios años, es que hallamos donde podemos utilizar este nuevo material; lo curioso es que por extraña coincidencia con otros materiales de empaque, el campo de batalla es  ¡el primer lugar donde hace su debut!

 

La primera persona que por accidente se topa con este compuesto es el químico alemán Hans Von Pechmann , quien es el descubridor del gas Diazometano. En 1898 calentando este gas en un tubo de ensayo observa un residuo ceroso en el fondo del mismo; consulta a sus compañeros químicos Eugen Bamberger y Friedrich Tschirner, los cuales investigaron la sustancia blanca y grasosa, descubriendo largas cadenas compuestas por –CH2 y lo llamaron poli-metileno.

 El descubrimiento de esa resina de cera llamada polimetileno no pasó a ser algo más que una curiosidad de laboratorio, hasta que el 27 de Marzo de 1933 en los laboratorios de la Imperial Chemical Industries (ICI), Eric Fawcett y Reginald Gibson realizaban experimentos con etileno sometido a altas presiones, pero esa noche debido a un “exitoso accidente” la muestra de Etileno se contaminó con trazas de oxígeno debido a fugas en el autoclave; el oxígeno actuó como iniciador y en la mañana obtuvieron una sustancia blanca y cerosa.

El experimento exitoso no se pudo reproducir hasta 1935, cuando otro químico de la ICI, Michael Perrin , desarrolló este accidente con una síntesis de alta presión reproducible. ¡ Había nacido el Poli-Etileno de baja densidad (LDPE)!

El polietileno fue patentado por la ICI en 1936 y un año después fue desarrollado el polietileno como película. En 1939 (el mismo año en que Alemania invade Polonia y Gran Bretaña le declarala guerra a Alemania) inicia la  primera aplicación del Polietileno en el recubrimiento de cables eléctricos.

cable con PE

 

La excelente capacidad aislante sumada a la ligereza del nuevo material fue fundamental para el desarrollo cableado en submarinos y del radar con fines militares, esta enorme ventaja aislante y a la vez de bajo peso, permitió su uso en los aviones  de Gran Bretaña, logrando una efectiva defensa contra los submarinos alemanes que buscaban neutralizar a la flota Naval. Fue tal la importancia del polietileno en la fabricación del radar autotransportado que fue declarado secreto militar.

No fue sino hasta que término la II Guerra Mundial cuando la  ICI licencia  a otras empresas como Dupont Corp y la Union Carbide Corp para comenzar a realizar profundos estudios sobre el Polietileno. Sin embargo, las condiciones extremas de presión y los altos costos de producción limitaron la fabricación de Polietileno de baja densidad (LDPE) para la extrusión de películas y aplicaciones en moldeo por inyección.

 

A principios de la década de 1950 se descubrió un nuevo proceso para la síntesis de polímeros que permitió el desarrollo de nuevas cadenas de polímeros. Karl Ziegler    desarrolló un catalizador (sustancia que aceleran las reacciones químicas) que permitió la polimerización a temperatura ambiente y presión atmosférica normal, logrando con exactitud la posición de los átomos unidos a las cadenas poliméricas. Uno de los nuevos polímeros desarrollados por medio de este proceso con los catalizadores de Ziegler, fue el Polietileno de Alta Densidad (HDPE).

 

La amplia gama posterior de los nuevos polímeros y procesos, sobre todo en las películas de embalaje y contenedores, junto con un gran diseño y flexibilidad de la producción a través de las propiedades del material controlado, ha afectado a casi todos los aspectos de la vida moderna.

 
El Polietileno encontró un espacio ideal en el mundo de los envases.  Los hogares están llenos de envases de polietileno para conservar los alimentos; las botellas de polietileno, tanto en baja como alta densidad, eran la primera opción cuando pensábamos transportar algún líquido; hoy compiten con las de PET y si no hablamos de líquidos usaremos una bolsa plástica (que son hechas de polietileno). Cuando nos referimos a empaques flexibles, el polietileno estará presente como capa sellante garantizando la hermeticidad del sobre o bolsa.
 

Bibliografía y Webgrafía 

The Story of Polythene by Robert H. Olley

http://www.independent.co.uk/news/science/polythenes-story-the-accidental-birth-of-plastic-bags-800602.html

Plastic Historical Society: http://www.plastiquarian.com/index.php?id=86

History of the World: the first piece of polythene:

http://news.bbc.co.uk/local/manchester/hi/people_and_places/history/newsid_9042000/9042044.stm

EDN Network:

http://www.edn.com/electronics-blogs/edn-moments/4410771/Polyethylene-synthesis-is-discovered–again–by-accident–March-27–1933

Chemical Heritage Foundation:  http://www.chemheritage.org/

Wikipedia: http://www.wikipedia.org/

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