Fibras de Polipropileno

Por su importancia y frecuente aplicación del Polipropileno en la actualidad, he creído conveniente dedicar una serie de entradas a este material, para tratar datos generales tanto de descripción del material como de los distintos procesos de fabricación

 

Tipo de fibra

Fibra orgánica sintética polimérica de cadena larga, lineal, del grupo de los termoplásticos que pertenece a la familia de las olefinas-poliolefinas que se origina por la polimerización del Propileno.

Definición científica

Polipropileno (PP)

Fórmula molecular

(C3 H6)n; [CH2=CH – CH3]n

Estructura molecular

Se puede presentar en tres estructuras moleculares diferentes: Isotáctica, atáctica y sindiotáctica.

Polipropileno, estructura molecular isotáctica
Polipropileno, estructura molecular isotáctica
Polipropileno; estructura molecular atáctica; molécula CH3 ordenadas aleatoriamente
Polipropileno; estructura molecular atáctica; molécula CH3 ordenadas aleatoriamente

 

Polipropileno; estructura molecular sindiotáctica; la molécula CH3
Polipropileno; estructura molecular sindiotáctica; la molécula CH3

La mayoría del polipropileno comercial tiene una estructura molecular isotáctica, semi-cristalina, en la que las moléculas están dispuestas en un definido orden espacial y las moléculas CH3 están situadas a un mismo lado de la cadena con una misma secuencia. Esta estructura proporciona el mayor grado de cristalinidad del polímero (>50%) y confiere al polipropileno las mejores propiedades físicas y mecánicas; las fibras de PP utilizadas como refuerzo de materiales compuestos tienen una estructura molecular isotáctica lineal, semicristalina de geometría regular y forma helicoidal.

La estructura cristalina del polipropileno es muy compleja y depende fuertemente de su historial térmico y de las condiciones establecidas durante la fabricación. La estructura molecular isotáctica puede cristalizar en tres formas. La fase alfa es la más estable y contiene cristalitos que pertenecen al sistema cristalográfico monoclínico (fig.3), las otras fases beta y gamma son metaestables.

Estructura cristalina Alfa (monoclínico); E.M. Isotáctica PP: Dimensiones de los cristalitos
Estructura cristalina Alfa (monoclínico); E.M. Isotáctica PP: Dimensiones de los cristalitos

 

La estructura molecular del i-PP está formada por largos y complejos agregados de cristalitos llamados esferulitas. La generación de estos cristalitos se inicia, generalmente, alrededor de defectos microscópicos presentes en el material; este proceso se llama nucleación.

En la estructura molecular del material i-PP coexisten fases cristalinas y fases amorfas en menor proporción; las fases amorfas son susceptibles de cristalizar con el tiempo; esto no ocurre con las fases amorfas del polipropileno de estructura atáctica y sindiotáctica que no son cristalizables.

Las propiedades mecánicas y físicas, módulo de flexión, resistencia a tracción y al impacto del i-PP se incrementan con su grado de cristalinidad (60%-70%), es decir, con el contenido de estructura molecular isotáctica de elevada tacticidad (tacticity).

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