g.casella@xpolymers.it
Vai ai contenuti

Carbonato di propilene

Biopolimeri A-Z
PPC - Carbonato de propileno

Il polipropilene carbonato (PPC) è un polimero sostenibile che subisce un completo incenerimento senza ceneri accompagnato dalla formazione di CO2 e H2O. Il Poly (propilene carbonato) (PPC) è un poliestere alifatico biodegradabile che viene sintetizzato dalla copolimerizzazione dell'anidride carbonica (CO2) e dell'ossido di propilene (PO).

La terpolimerizzazione di PO ed EO con CO2 può essere effettuata utilizzando glutarato di zinco come catalizzatore. I prodotti risultanti sono copolimeri ternari, con un contenuto di unità carbonatiche superiore all'80%. A circa $ 1,85/kg, PO è un prodotto di valore relativamente alto, a causa degli attuali catalizzatori che sono molto costosi. L'anidride carbonica (CO2) è attualmente considerata un massiccio inquinante ambientale che causa l'effetto serra. Da un punto di vista economico ed ecologico, è vantaggioso utilizzare l'anidride carbonica come monomero per produrre materiale utile.

Tuttavia, i copolimeri di ossido di propilene e anidride carbonica, carbonato di polipropilene (PPC), hanno mostrato una certa degradabilità. Il copolimero di ossido di etilene-anidride carbonica, poli (carbonato di etilene) (PEC), presenta una migliore biodegradabilità rispetto al copolimero di ossido di propilene-anidride carbonica, poli (carbonato di propilene) (PPC).

Nel corpo umano, la PEC scompare completamente dopo 2 settimane, senza alcun effetto dannoso apparente. Il tasso di biodegradazione dei pellet prodotti da miscele di PPC e PEC diminuisce con l'aumentare del contenuto di PPC. La temperatura di transizione vetrosa e la temperatura di decomposizione del PEC è molto inferiore a quella del PPC e mostra una proprietà simile a quella della gomma. Il glicole propilenico derivato dal glicerolo di un impianto di biodiesel potrebbe essere vantaggioso rispetto all'uso di PO nella produzione di PC e PPC. Altri due policarbonati che hanno trovato alcuni usi commerciali sono il polietilene carbonato (PEC) e il poli (cicloesene carbonato).

Nomi - Simbolo

  • PPC
  • Carbonato di propilene
  • C4H6O3
  • Poli (carbonato di propilene)

Proprietà PPC

  • Buone proprietà meccaniche per applicazioni di imballaggio.
  • Prodotto di degradazione sicuro (acqua e CO2)
  • Biocompatibile
  • Compatibile con cariche e altri polimeri
  • Proprietà termica adatta alla lavorazione
  • Elevata trasparenza

Proprietà termiche PPC

Tuttavia, il PPC presenta ancora notevoli carenze, come la sua bassa temperatura di decomposizione e la bassa temperatura di transizione vetrosa (Tg), che ne limitano fortemente la temperatura termica. Stabilità e applicazione pratica come plastica biodegradabile praticabile. PPC ha un punto di fusione di -55 ° C (-67 ° F), punto di ebollizione di 240°C (-464°F), punto di infiammabilità di 132°C e temperatura di autoaccensione di 455°C.

Proprietà fisiche PPC

Il PPC è amorfo a temperatura ambiente. La temperatura di transizione vetrosa è 38°C, la temperatura di degradazione termica è 252°C e la densità è 1,27 g/cm3 a 25°C, modulo di 1,9 GPa Young e resistenza alla trazione di 29 MPa. Una piccola quantità (1% in peso) di nanofogli di ossido di grafene (GO) può rafforzare considerevolmente il PPC.

Proprietà elettriche PPC

Buon dielettrico in celle e condensatori ad alta energia, come solvente aprotico e plastificante per polimeri, nonché nella rimozione di CO2 e H2S dal gas naturale e dal gas di cracking del petrolio. A causa della sua elevata costante dielettrica di 64, viene spesso utilizzato come componente elettrolitico ad alta capacità nelle batterie al litio, generalmente in combinazione con un solvente a bassa viscosità.

Proprietà ottiche PPC

Compete nelle applicazioni con altre plastiche come il polipropilene (PP) o il polistirene (PS), il PLA è abbastanza trasparente, ha un'elevata brillantezza e una bassa opacità. Le proprietà ottiche del PLA sono sensibili agli additivi aggiunti e agli effetti di lavorazione. Film e contenitori rigidi e termoformati sono applicazioni ad alto volume.

Proprietà chimiche PPC

Il PPC è solubile in solventi polari, ad es. acetone, metiletilchetone, acetato di etile, dicloroetano, mentre è insolubile in alcool etilico, glicoli etilenici, acqua e idrocarburi alifatici. L'inibizione della scissione della catena è stata dimostrata utilizzando additivi di acido citrico a basso residuo dopo la decomposizione della matrice polimerica.

Lavorabilità PCC

Il PPC lavorabile è simile a quello delle poliolefine (estrusione, iniezione e termoformatura)

Polimerizzazione PPC

Non sono disponibili molte informazioni per la sintesi di PPC da glicole propilenico e CO2. Infatti, il glicole propilenico viene utilizzato nella produzione di PO che, a sua volta, viene convertito in PC e PPC. Il poli (carbonato di propilene) (PPC) di ossido di propilene (PO) e CO2 è mediato da complessi di zinco e glutarato di cromo. Le proprietà e la composizione del polimero sono sostanzialmente influenzate dalle condizioni di copolimerizzazione, cioè temperatura, pressione, solvente e concentrazione iniziale dei reagenti. PPC con una percentuale di carbonato molare legante del 93% con un glutarato di zinco in toluene a 80°C e con una pressione di 4,5 MPa CO2.
                                                                                     
Miscele con PPC

I policarbonati dioli alifatici (PCD) possono essere utilizzati come estensori di catena per elastomeri come gli uretani termoplastici. Quando copolimerizzati con isociti, migliorano la loro flessibilità, tenacità e forza adesiva. Forniscono inoltre un'eccellente stabilità chimica e idrolitica, nonché resistenza al calore e all'abrasione. In generale, sono più costosi dei dioli di polietere e poliestere, ma hanno proprietà di invecchiamento superiori. Pertanto, questa classe di polioli viene utilizzata principalmente per elastomeri poliuretanici ad alte prestazioni che operano in ambienti difficili. I policarbonati alifatici possono essere utilizzati anche come agenti indurenti nelle resine termoindurenti, come leganti sacrificali nelle composizioni ceramiche e nelle plastiche biodegradabili come le miscele PPC/amido.

Applicazioni PPC

Il polimero è attraente perché è costituito dalla fissazione di CO2, è biodegradabile e biocompatibile. Il PPC può avere potenziali applicazioni nell'industria come resine leganti, sostituti di polimeri termoplastici (ad es. polietilene e polistirene) e polimeri idroliticamente e/o biologicamente degradabili. PPC e composti di amido possono essere utilizzati come plastiche biodegradabili. Il PPC viene utilizzato anche in applicazioni in cui è richiesta la diffusione dell'ossigeno attraverso la struttura.
g.casella@xpolymers.it     +39.331.6701887



Torna ai contenuti

Welcome to the free online HTML Code Editor