polipropilene
In chimica, prodotto di polimerizzazione del propilene. Dopo il polietilene è la più importante poliolefina dal punto di vista delle applicazioni. A seconda delle condizioni adottate per la polimerizzazione, le unità del monomero possono assumere configurazioni spaziali diverse nelle quali le singole molecole sono tutte orientate nello stesso modo (polimero isotattico, secondo lo schema riportato in fig.) o in modo disordinato e casuale. Il p. isotattico è il più interessante dal punto di vista pratico; la regolarità della configurazione consente di realizzare un’elevata cristallinità alla quale corrispondono migliori caratteristiche chimiche, fisiche e meccaniche del polimero. Si prepara per polimerizzazione stereospecifica, partendo dal propilene (ottenuto dal cracking dei petroli, da gas naturale ecc.) con processi di catalisi eterogenea in presenza di speciali catalizzatori contenenti metalli di transizione e legami metallo-alchilici. In particolare, elevata attività catalitica e ottima stereospecificità presentano i catalizzatori costituiti da alogenuri di titanio su supporto di composti di magnesio in presenza di alluminio trialchile. La polimerizzazione può avvenire in sospensione, in soluzione o in fase vapore, a temperature di 50-80 °C e a pressioni che, a seconda dell’attività del catalizzatore, variano fra 4 e 40 bar (a parità di attività catalitica, aumentando la pressione diminuisce la quantità di forma isotattica, ma aumenta la resa di polimerizzazione).
Il p. è caratterizzato da un’elevata resistenza al calore, bassa densità, notevoli caratteristiche meccaniche (elevato carico di snervamento, allungamento a rottura, resilienza, durezza ecc.) e buone caratteristiche dielettriche alle alte frequenze. Poiché la resistenza all’attacco di agenti ossidanti (e in particolare dell’ossigeno dell’aria) peggiora al crescere della temperatura, causando il deterioramento delle proprietà meccaniche del p., per molti usi si ricorre all’aggiunta di opportuni stabilizzatori antiossidanti; altri additivi (per es. nerofumo) sono aggiunti per stabilizzare il polimero rispetto all’azione della radiazione ultravioletta. Il p. si lavora, come i prodotti analoghi, per estrusione, per iniezione, per stampaggio a compressione e così via. Per le sue ottime proprietà, ha trovato vaste applicazioni per condutture, contenitori, parti di apparecchi elettrici, parti di apparecchiature resistenti sia agli agenti chimici sia al calore, per la preparazione di fibre tessili.
L’aspetto più importante che caratterizza l’evoluzione del processo di polimerizzazione del p. è rappresentato dal progressivo miglioramento delle prestazioni dei sistemi catalitici: le rese arrivano a circa 120 kg di p. per grammo di catalizzatore; l’indice di isotatticità è cresciuto da circa il 90% a oltre il 98%; le nuove tecnologie produttive consentono altresì un miglior controllo della morfologia del polimero e della distribuzione dei pesi molecolari. Ha trovato larga diffusione anche un processo di produzione del p. in due stadi, nel primo dei quali la polimerizzazione avviene con il propilene in fase liquida, mentre nel secondo ha luogo una copolimerizzazione (per es. con etilene) in fase gassosa in reattori a letto fluido o agitati meccanicamente; il processo a due stadi è particolarmente adatto per ottenere un’ampia gamma di prodotti di alta qualità.