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Contenido
Primera Página
Ordenación de la naturaleza
El nacimiento de la industria de los polímeros
La ciencia explica los polímeros
Los años de esplendor
Polímeros derivados del petróleo
Trabajar con la naturaleza
Polímeros de diseño
Cronología
Créditos
  Polímeros y personas

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Polímeros derivados del petróleo

A pesar de que la ciencia y tecnología de los polímeros había conseguido importantes progresos al principio de la década de 1950, aún quedaban grandes obstáculos por superar. Debido a la abundancia y al bajo coste de los componentes derivados del petróleo o "monómeros", los polímeros de hidrocarburos que sólo contienen átomos de carbono (C) e hidrógeno (H) representaban una clase de sustancias que podían resultar de gran utilidad. Los objetivos especialmente atractivos eran los polímeros compuestos por los monómeros más pequeños y abundantes, etileno y propileno (que contienen dos y tres átomos de carbono respectivamente). La capacidad general de estos tipos de moléculas, que contienen parejas de átomos de carbono conectados mediante "enlaces dobles", para unirse y formas largas cadenas (véase la figura que aparece a continuación) ya era de sobra conocida (un ejemplo conocido es el poliestireno). Sin embargo, el caso del etileno y el propileno constituía un importante reto. La "polimerización" del etileno se había llevado a cabo, pero únicamente a niveles de temperatura y presión excesivamente elevados, obteniendo polímeros cuyas propiedades dejaban mucho que desear. La polimerización del propileno seguía siendo un reto pendiente.

Polimerización del etileno y el propileno para obtener polietileno y polipropileno.

En 1953, mientras realizaba una investigación básica sobre las reacciones de compuestos que contienen enlaces de carbono y aluminio, el químico alemán Karl Ziegler, que trabajaba en el instituto Max Planck para la investigación del carbón en Mulheim, descubrió que al añadir sales de determinados tipos de metales como el titanio o el circonio a estos compuestos, se convertían en "catalizadores" (sustancias que aceleran las reacciones químicas) de gran actividad para la polimerización del etileno en condiciones relativamente suaves. Además, los polímeros formados mediante este método presentaban cadenas más largas y lineales, por lo que sus propiedades, tales como la resistencia, dureza e inercia química, eran significativamente superiores, y resultaban de gran utilidad para numerosas aplicaciones.

Basándose en el descubrimiento de Ziegler, el químico italiano Giulio Natta, del Instituto politécnico de Milán, demostró que catalizadores similares resultaban eficaces en la polimerización del propileno. Además, dichos "catalizadores de Ziegler-Natta" permitían conseguir un exhaustivo control de las estructuras y la longitud de la cadena de los polímeros de propileno resultantes y, en consecuencia, de sus propiedades. Entre otros logros notorios relacionados con este tipo de catalizadores se incluyen la síntesis de un polímero idéntico al caucho natural.

Casi inmediatamente se desarrollaron aplicaciones industriales de los "catalizadores de Ziegler-Natta", que continuaron ampliándose mediante varios perfeccionamientos posteriores. Hoy en día, el polietileno producido con la ayuda de estos catalizadores constituye el material plástico de mayor volumen junto con el polipropileno y representa alrededor de la mitad de la producción actual anual de 80.000 millones de libras (4.000 millones de kilogramos) de plásticos y resinas de Estados Unidos. El uso del polietileno y el polipropileno abarca prácticamente todos los sectores de la industria y la vida cotidiana, entre los que se incluyen materiales de construcción, envases, juguetes, productos deportivos, aparatos electrónicos, textiles, alfombras y productos médicos. En muchas de estas aplicaciones, los polímeros sustituyen a otras sustancias, como el cristal y los metales, pero sus propiedades características también han dado origen a aplicaciones totalmente nuevas, como su uso en medicina.

En 1963, Ziegler y Natta recibieron el premio Nobel de química "por sus descubrimientos en el campo de la química y la tecnología de altos polímeros". En su discurso de aceptación, tras recordar las circunstancias de su innovador descubrimiento y los obstáculos científicos que debieron superarse, Ziegler declaró:

"Pero podría haber surgido un impedimento mucho más formidable. Para ilustrarlo, debo remitirme a la paradoja de que las etapas de conclusión más importantes de las investigaciones que he referido tuvieron lugar en un instituto para la 'investigación del carbón'. Cuando fui llamado por el Instituto para la investigación del carbón en 1943, me confundieron los objetivos implícitos en su nombre. Temí que tendría que cambiar a la consideración de los problemas asignados en química aplicada. Dado que el etileno se encontraba disponible en la región del Rhur para la fabricación de coque, la búsqueda de, por ejemplo, un nuevo proceso para el polietileno, podría representar un problema de este tipo. Sin embargo, ahora estoy seguro, cosa que sospeché en un principio, de que cualquier esfuerzo realizado para conseguir un objetivo concreto al principio habría agotado las fuentes de mi creatividad".

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