Caracterización del polietileno lineal de baja densidad - I. Métodos espectroscópicos para la determinación del contenido de comonómero

Linear Low Density Polyethylene Characterization - I. Spectroscopic Methods for Comonomer Content Determination

Los polietilenos lineales de baja densidad (LLDPE) muestran una amplia variación en sus propiedades al cambiar el tipo y el contenido de comonómero, además del catalizador utilizado. Las propiedades del LLDPE cambian en función del comonómero y su concentración en las cadenas poliméricas y también por el catalizador utilizado en la polimerización. Varios tipos de LLDPE que contenían diferentes comonómeros en diversas concentraciones, obtenidos mediante catalizador metalocénico y Ziegler-Natta, se caracterizaron mediante ¹³C RMN y FTIR. Se discutieron y compararon los resultados obtenidos con estas dos técnicas.

INTRODUCCIÓN

El polietileno lineal de baja densidad (LLDPE) se encuentra entre el polietileno de alta densidad (HDPE) y el polietileno de baja densidad (LDPE) en términos de arquitectura molecular. A diferencia del LDPE, que se caracteriza por tener ramificaciones de longitud variable formadas por un proceso de polimerización mediante radicales libres, el LLDPE tiene ramificaciones cortas y constantes. Estas ramificaciones se introducen a través de la copolimerización de etileno con α-olefinas usando catalizadores de metales de transición, lo que proporciona una estructura más uniforme en comparación con las ramificaciones del LDPE.

En la producción comercial de LLDPE, se utilizan α-olefinas como el propeno, 1-buteno, 1-hexeno y 1-octeno, en concentraciones que varían entre el 2 y el 15 % mol. También se pueden emplear mezclas de α-olefinas para producir terpolímeros con ramas de longitudes diferentes. Durante la copolimerización, el grupo vinilo se incorpora a la cadena principal del polímero, generando ramificaciones con una longitud específica dependiendo del monómero utilizado.

Los catalizadores Ziegler-Natta y metalocenos se utilizan para producir LLDPE, y el tipo de catalizador afecta la microestructura del LLDPE, incluida la masa molar, la distribución a lo largo de la cadena polimérica y el contenido de ramificaciones. Esta variabilidad en la estructura del LLDPE influye en sus propiedades físicas y mecánicas.

El control del tipo y la concentración de comonómeros es relativamente directo, pero la distribución de las ramificaciones, que es crucial para la resistencia de las películas, está más influenciada por las condiciones del proceso y el tipo de catalizador utilizado. Actualmente, existen tipos de LLDPE que contienen no solo ramas de cadena corta (RCC), sino también pequeñas cantidades de ramas de cadena larga (RCL).