Repblica Bolivariana de Venezuela.Universidad del Zulia.Facultad de Ingeniera.Escuela de Ingeniera Qumica.Qumica industrial

Integrante Loreliz Rodrguez CI17678888

Maracaibo, junio del 2011

Polietilenos.El polietileno procede de la polimerizacin del etileno y dependiendo del tipo de proceso empleado se obtiene uno de los dos tipos fundamentales de polietileno, el de baja densidad y el de alta densidad (aunque dentro de cada tipo existe una enorme gama de grados).

El polietileno ms antiguo es el de baja densidad que se obtiene en procesos a altas presiones, ste es un polmero termoplstico, blando y elstico de densidad 0,92. Su estructura es ramificada con abundantes ramificaciones cortas (grupos etilo y butilo principalmente) y algunas ramificaciones largas. Posteriormente se desarrollaron procesos que trabajaban a bajas presiones y temperaturas en presencia de catalizadores organometlicos, de estos procesos se obtuvo un producto ms duro y rgido con una densidad de 0,96: el polietileno de alta densidad. Este producto no tiene ramificaciones largas y su estructura es ms compacta consiguiendo un mayor grado de cristalinidad. El peso molecular medio de estos polmeros es muy superior a de los de baja densidad.Dentro de las variantes de polietileno cabe destacar el polietileno de baja densidad lineal. La produccin se realiza mediante copolimerizacin del etileno con alfa-olefinas de 3 a 8 tomos de carbono. Su comportamiento es intermedio entre los de baja y alta densidad.El polietileno es actualmente el polmero ms consumido en el mundo con una produccin cercana a las 60 millones de toneladas/ao. Sus usos son muy diversos: adhesivos, almacenamiento, industria del automvil, fundas de cables, plsticos agrcolas, embalajes, tuberas, etc.

Proceso de fabricacin del Polietileno de Baja Densidad (PEBD)Se obtiene a partir del etileno, sometindolo a altas temperaturas y presin, en presencia de un catalizador de radicales libres y se diferencia del de alta densidad porque el PEBD es mucho ms ramificado.

Es un plstico semicristalino, flexible, blanquecino, inodoro e inspido, de tacto parafnico, con excelentes propiedades elctricas y poca resistencia a elevadas temperaturas. Es propenso a agrietarse bajo carga ambiental ya que su resistencia a la radiacin UV es mala y slo puede realizar funcin de proteccin frente al agua. Posee un elevado poder calorfico (46.000 kJ/kg).Es utilizado en bolsas de plstico, sobre todo para basuras, pero tambin se utilizan para embalajes industriales, impermeabilizacin de terrenos y edificios, acolchamientos agrcolas, contenedores, tuberas, etc..Debido a su buena resistencia elctrica (alta constante dielctrica), frente a las altas frecuencias, se utiliza para aislar cables, como puede ser los de las antenas de las televisiones.El polietileno de baja densidad, junto con su variedad lineal, es uno de los plsticos ms utilizados en agricultura, siendo su porcentaje del 58,7% (ao 2001) en relacin con los dems plsticos.El proceso de fabricacin es un proceso a alta presin. Los reactores empleados pueden ser tanto de tipo autoclave como de tipo tubular. El iniciador normalmente es oxgeno o un perxidoorgnico. El etileno fresco y el reciclado del circuito de baja presin se mezclan con el iniciador y el agente de transferencia (para controlar el peso molecular) en la aspiracin del compresor primario, de este compresor sale a unas 300 atm. unindose a su descarga con el etileno reciclado del sistema de alta presin antes de entrar en el hiper compresor, que proporciona una presin de 2000 a 2600 atm.

En los reactores tubulares, el etileno comprimido se calienta primero hasta unos 250C para iniciar la reaccin y seguidamente se refrigera con agua para eliminar el calor de reaccin. Estos reactores tienen una longitud de 1,5km y producen un polmero con una distribucin de pesos moleculares ancha. La conversin por paso es del orden del 35% y el tiempo de residencia de 60 a 300s. En los reactores tipo autoclave, la conversin resultante se limita al 10-16% y el etileno se introduce fro para favorecer el balance trmico. El producto tiene una distribucin de pesos moleculares ms estrecha y mayor grado de ramificacin.

Fig. 1. Proceso de fabricacin de polietileno de baja densidad

La reaccin tiene lugar en fase homognea en condiciones supercrticas. A la salida del reactor la corriente se expansiona y en el separador de alta presin se separa parte del etileno no reaccionado, que se refrigera y purifica para eliminar las ceras arrastradas. El polmero fundido que todava contiene etileno disuelto, se vuelve a expansionar hasta una presin por encima del etileno fresco, reciclndose a la aspiracin del compresor primario el etileno desgastado en el separador de baja presin, despus de separar los aceites y ceras arrastrados.

El polietileno fundido, junto con los antioxidantes y otros aditivos, se extruye y corta mediante chorros de agua, que produce unos grnulos esfricos que se secan y transportan a los silos reumticamente.Con variaciones en la presin, temperatura y empleo de aditivos se consigue obtener una gran variedad de PEBD.Los residuos de envases de polietileno de baja densidad utilizados en los hogares, cafeteras, ect, se gestionan mediante la recogida selectiva, una vez que han sido depositados en el contenedor amarillo. Los camiones recolectores los transportan a plantas de clasificacin en las que se separan los distintos tipos de plsticos. El polietileno de baja densidad es muy ligero y por ello en algunas plantas de clasificacin se separa del resto de residuos de envases gracias a un cicln que genera una corriente que los absorbe. Una vez separados se compactan en balas y se venden a recicladores.

Proceso de fabricacin del Polietileno de Alta Densidad (PEAD o HDPE)El polietileno de alta densidad es un polmero de cadena lineal no ramificada.

Caractersticas del polietileno de alta densidadPresenta mejores propiedades mecnicas (rigidez, dureza y resistencia a la tensin) que el PEBD y el PELBD, debido a su mayor densidad. Presenta fcil procesamiento y buena resistencia al impacto y a la abrasin. No resiste a fuertes agentes oxidantes como cido ntrico, cido sulfrico fumante, perxidos de hidrgeno o halgenos.En el caso de los polietilenos de peso molecular normal (ndice de fusin >0.5), la densidad del homopolmero HDPE se fija en 0.960-0.965 g/cm3, dependiendo del proceso de manufactura. Sin embargo, el HDPE abarca el intervalo de densidades de 0.941 a 0.967 g/cm3 por el uso de copolmeros que aaden ramificaciones laterales, reduciendo as la densidad.

La densidad del HDPE se controla en el proceso de manufacturacin mediante la cantidad de comonmero aadido al reactor. Los comonmeros comunes usados con el etileno en el HDPE son el propileno, buteno, hexeno y octeno. A medida que se incremento el peso molecular del polietileno, las cadenas polimricas ms largas no se cristalizan tan fcilmente y una cristalinidad ms baja reduce an ms la densidad de un homopolmero de HDPE (ndice de fusin