Efecto de los disolventes orgánicos en el comportamiento físico-químico del polietileno de alta densidad (HDPE) y el polipropileno (PP)

Effect of Organic Solvents on the Physical-Chemistry Behavior of High Density Polyethylene (HDPE) and Polypropylene (PP)

Recientemente, el mercado brasileño de embalajes de materiales poliméricos aplicados al almacenamiento de petróleo y sus derivados está creciendo a cada año, estando constituido básicamente por dos polímeros: polietileno de alta densidad (PEAD) y polipropileno (PP). Sin embargo, durante el proceso de almacenamiento, la matriz polimérica puede interactuar con el petróleo, comprometiendo, así, sus propiedades físico-químicas y su durabilidad. Por lo tanto, es necesario estudiar el mecanismo de migración existente entre los disolventes orgánicos y los materiales poliméricos. En este trabajo se estudió la interacción del PEAD y PP con diferentes disolventes orgánicos (tolueno, n-heptano, n-decano y n-tetradecano) en función de la temperatura (25, 50 y 80 oC). Se calcularon los valores de aumento de peso, los coeficientes de difusión, sorción y permeabilidad y el mecanismo de transporte. 

Los valores de ganancia de peso del PP fueron superiores a los del PEAD en todas las temperaturas estudiadas. Entre los disolventes utilizados, el tolueno presentó la mayor ganancia de peso, alcanzando, en consecuencia, una meseta de equilibrio en un período de tiempo inferior. Este resultado concuerda bien con los coeficientes de difusión y permeabilidad, cuyos valores aumentaron en el siguiente orden: tolueno > n-heptano > n-decano > n-tetradecano. Se observó un comportamiento apositivo para los disolventes alifáticos cuando se analizaron los valores del coeficiente de sorción. También se estudió el mecanismo del fenómeno de transporte, clasificándose como transporte anómalo.

INTRODUCCIÓN

El mercado brasileño de envases utilizados para el almacenamiento de petróleo y sus derivados ha ido creciendo cada año. Durante el período de 2010 a 2012, la demanda anual del mercado de combustibles y aceites lubricantes fue superior a 100 mil millones de litros (2010: 105,4 mil millones; 2011: 109,4 mil millones y 2012: 85,4 mil millones). Consecuentemente, para satisfacer la demanda de aceites lubricantes, se están produciendo anualmente alrededor de 305 millones de envases, que en su gran mayoría presentan un volumen de 1 L y una masa de aproximadamente 50 g. Estos envases están constituidos básicamente por dos polímeros: polietileno de alta densidad (PEAD) y polipropileno (PP). Sin embargo, durante el almacenamiento, la matriz polimérica queda expuesta al aceite, comprometiendo así sus propiedades físico-químicas y, consecuentemente, la durabilidad del material.