Polipropileno

POLIPROPILENO

Proceso de producción
Existen numerosos procesos diferentes para la producción de PP. El más utilizado en el mundo actualmente (2002) es el Spherizone de Basell.
Catalizador
El elemento clave en el proceso es el catalizador utilizado. Se pueden utilizar tres tipos de catalizadores; en orden cronológico de invención:
• óxidos metálicos
• Ziegler-Natta
• metalocenosReactores
Los diferentes procesos también se diferencian por el tipo de reactor utilizado. Hoy en día (2007) se utilizan tres tipos de reactores:
• En masa. El reactor contiene sólo propileno líquido, catalizador y el PP producto. El ejemplo más extendido de este tipo de procesos es el Spherizone.
• En suspensión. Además de propileno y catalizador, en estos reactores se añade un diluyente inerte. Estetipo de procesos fue el utilizado en primer lugar por Montecatini y el más empleado hasta los años 1980 pero hoy en día (2007) ya no se construyen plantas basadas en él por ser más complejo que las alternativas (en masa y en fase gas). Sin embargo, las plantas construidas hasta los años 1980 siguen funcionando y produciendo sobre todo PP choque.
• En fase gas. En este caso el propileno se inyectaen fase gas para mantener al catalizador en suspensión, formando un lecho fluido. A medida que el PP se va formando sobre las partículas de catalizador, éstas modifican su densidad, lo cual hace que abandonen el lecho al terminar su función.
Control de la polimerización
La mayoría de los procesos inyectan hidrógeno para limitar el peso molecular producido, ya que actúa como agente detransferencia de cadena.
Historia
Invención (1950-1957)
A principios de la década de 1950, numerosos grupos de investigación en todo el mundo estaban trabajando en la polimerización de las olefinas, principalmente el etileno y el propileno. Varios de ellos lograron, casi simultáneamente, sintetizar PP sólido en laboratorio:2
• J. Paul Hogan y Robert Banks, de la estadounidense Phillips Petroleum,produjeron una pequeña muestra de PP en 1951, pero ni sus propiedades ni el catalizador utilizado la hacían apta para un desarrollo industrial.
• Bernhard Evering y su equipo de la también estadounidense Standard Oil produjeron mezclas de PP y PE desde 1950 mediante un catalizador de molibdeno, pero los resultados obtenidos no fueron satisfactorios y esta vía de desarrollo fue finalmente abandonada porStandard Oil.
• El equipo dirigido por el alemán Karl Ziegler, del Instituto Max Planck, había obtenido en 1953 polietileno de alta densidad usando unos excelentes catalizadores organometálicos que con el tiempo se llamarían catalizadores Ziegler. A finales de ese mismo año, obtuvieron PP en un experimento pero no se dieron cuenta hasta años más tarde. En 1954 Ziegler concedió una licencia parausar sus catalizadores a la estadounidense Hércules, que en 1957 empezó a producir PP en Norteamérica.
• El italiano Giulio Natta, del Instituto Politécnico de Milán (Italia) obtuvo PP isotáctico sólido en laboratorio, en 1954, utilizando los catalizadores desarrollados por Ziegler. Si bien hoy se sabe que no fue realmente el primero en manipular PP, sí fue el primero en arrojar luz sobre suestructura, identificando la isotacticidad como responsable de la alta cristalinidad. Poco después, en 1957, la empresa italiana Montecatini, patrocinadora del Politécnico, inició la comercialización del PP.
• W.N. Baxter, de la estadounidense DuPont, también obtuvo PP en 1954 pero sólo en cantidades ínfimas y sin encontrarle utilidad al producto obtenido. DuPont nunca llegó a comercializarindustrialmente polipropileno.
Un lento desarrollo (1957-1983)
Al principio el uso del PP no se extendió mucho debido a dos razones. En primer lugar, Montecatini se vio envuelta en una compleja serie de litigios de propiedad intelectual con Phillips, DuPont y Standard Oil, lo cual paralizó en gran medida el desarrollo industrial del PP. Esta serie de litigios sólo se resolvió completamente en 1989.3...