Che differenza c’è tra il polipropilene ed il polietilene? Che caratteristiche hanno le miscele di questi due polimeri?

La nascita industriale del polipropilene isotattico è da ricercarsi nel 1957, quando la Montecatini produsse per la prima volta tale materiale mediante il processo di polimerizzazione stereospecifica scoperto e messo a punto da Giulio Natta che riceverà il premio Nobel nel 1963 per la chimica insieme al suo collega Ziegler per tale scoperta, che prenderà il nome di “Polimerizzazione di Ziegler-Natta”; tale reazione è stata una pietra miliare per l’evoluzione della chimica della plastica.

 

 

 

 

 Polipropilene

 Polietielene

Questo nuovo tipo di polimerizzazione ha dato la possibilità di produrre stereoisomeri allo stato puro che hanno dato origine al altre classi di composti e a nuove realizzazione sia nel campo delle materie plastiche che in quello degli elastomeri che nelle fibre tessili.

Il polipropilene è un materiale termoplastico, incolore e indore avente un peso specifico di 0,90-0,91 gr/cm3. Le proprietà del polimero dipendono dal grado di isotatticità. A differenza del polietilene la cui densità varia in limiti più ampi (tra 0,92 e 0,96) e la cui cristallinità passa dal 60 al 90% il polipropilene presenta una variabilità più bassa sia per densità che per cristallinità.

La curva trazione-allungamento del polipropilene presenta un massimo a cui corrisponde un piccolo allungamento percentuale, poi il valore diminuisce fino a circa la metà di quello corrispondente al punto massimo e si mantiene inalterato fino a rottura.

Molto elevati sono i valori di durezza superficiale e resistenza all’abrazione. Quest’ultima è molto più alta di quella presentata dal polietilene ad alta densità.

La resistenza all’ossidazione è più bassa di quella del polietilene a causa della presenza, nella catena molecolare, di atomi di carbonio terziari legati a gruppi metilici.

La permeabilità ai gas e vapori è approssimativamente uguale a quella del polietilene. Non è attaccato da sali inorganici, da acidi minerali e da basi diluite, ne dasolventi polari e idrocarburi alifatici. A differenza del polietilene non modificato, non subisce fssurazioni quando è sottoposto alla flessione in liquidi polari quali alcoli, saponi e detergenti sintetici.

Riguardo le miscele di questi due polimeri, date le nature piuttosto diverse di produzione e chimico-fisiche, non è facile determinare caratteristiche generali e riproducibili.

Per un approfondimento di tali prodotti consiglio una consultazione del Nuovo dizionario di merceologia e chimica applicata – Villavecchia Eigenman – HOEPLI editore (Volume 5°).

Di seguito alcuni dati tratti dal Merck Index 13° ed

Monograph Number: 7650
Title: Polyethylene
CAS Registry Number: 9002-88-4
CAS Name: Ethene homopolymer
Trademarks: Agilene (Am. Agile); Alathon (DuPont); Alkathene (ICI); Courlene (Courtaulds); Lupolen (BASF); Platilon (Toyo); Polythene (DuPont); Pylen (Toyo); Reevon (Reeves)
Literature References: Mol wt about 1500-100,000. C 85.7%, H 14.3%. Prepd by polymerization of liq ethylene at high temps and high or low pressure. Reviews: Aggarwal, Sweeting, Chem. Rev. 57, 665-742 (1957); Raff, Allison, Polyethylene, vol. XI of High Polymers series (Interscience, New York, 1956); Faith et al., Industrial Chemicals (Wiley, New York, 3rd ed., 1965) pp 624-630.
Properties: Plastic solid of milky transparency. d420 0.92. Tough and flexible at room temps, mp 85-110°. Breaks with cryst fracture at -50°. Good electrical insulator. Surface resistivity: 1014 ohms. Will burn, but hardly supports combustion. Stable to water, non-oxidizing acids and alkalies, alcohols, ethers, ketones, esters at ordinary temps. Attacked by oxidizing acids such as nitric acid and perchloric acid, free halogens, benzene, petr ether, gasoline and lubricating oils, aromatic and chlorinated hydrocarbons.
Melting point: mp 85-110°
Density: d420 0.92
Use: Laboratory tubing; in making prostheses; electrical insulation; packaging materials; kitchenware; tank and pipe linings; paper coatings; textile stiffeners.

Monograph Number: 7663
Title: Polypropylene
CAS Registry Number: 9003-07-0
CAS Name: 1-Propene homopolymer
Additional Names: propylene polymer
Literature References: Class of compounds also known as olefins. Three forms are possible. Isotactic (fiber-forming): methyl groups are all on same side of plane of zig-zag carbon atom chain. Syndiotactic: methyl groups are on alternate sides of plane of carbon atom chain. Atactic (not fiber-forming, amorphous): methyl groups are in a random arrangement with respect to plane of carbon atom chain. Early synthesis of isotactic form with Ziegler catalyst and comparison with atactic form: Natta et al., J. Chem. Soc. 77, 1708 (1955); Natta, J. Polymer Sci. 16, 143 (1955). Reviews: N. G. Gaylord, H. F. Mark, Linear and Stereoregular Addition Polymers (Interscience, New York, 1959) pp 54-65; R. W. Moncrieff, Man-Made Fibres (Wiley, New York, 4th ed., 1963) pp 500-510; J. G. Cook, Handbook of Textile Fibres (Merrow Publishing Co., England, 3rd ed., 1964) pp 369-379; G. Crespi, L. Luciani, “Olefin Polymers (Polypropylene)” in Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology Vol. 16 (Wiley-Interscience, New York, 3rd ed., 1981) pp 453-469. Review of thermal decomposition and toxicity: V. Purohit, R. A. Orzel, J. Am. Coll. Toxicol. 7, 221-242 (1988).

Derivative Type: Isotactic form
Trademarks: Amco (Am. Mfg.); Amerfil (Am. Thermoplastic); Beamette (Dawbarn); Courlene PY (Courtaulds); DLP (Dawbarn); Gerfil (G. F. Chem.); Herculon (Hercules); Lambeth (Lambeth Rope); Meraklon (Montecatini); Moplen (Montecatini); Olane (Avi-Sun); Prolene (Industrial Rayon); Tuff-Lite (Indust. Plastic); Ulstron (ICI)
Properties: Solid material, softens at ~155°, mp ~ 165°. Low flammability comparable to that of wool. Keeps strength down to -100°. d 0.90-0.92. Practically insol in cold org solvents. Sol in hot decalin, hot tetralin, boiling tetrachloroethane. Shrinks in boiling trichloroethylene. Resistant to acids, alkalies; attacked by strong oxidizing agents, e.g., hydrogen peroxide. Good resistance to abrasion (“pilling”). Tendency to develop static charges. Unstabilized material has poor resistance to sunlight. Difficult to dye, lacks dye-attracting polar groups in structure.
Melting point: mp ~ 165°
Density: d 0.90-0.92

Use: Isotactic form: for fishing gear, ropes, filter cloths, laundry bags, protective clothing, blankets, fabrics, carpets, yarns, etc.