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Generalidades del PolipropilenoBIOPLAST
Aplicaciones y Desarrollo - PROPILCO S.A.
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OBJETIVOS
Presentar las principales caractersticas del polipropileno
en cuanto a su naturaleza, ventajas y propiedades
Determinar las principales diferencias entre las familias de
polipropileno ofrecidas por Propilco.
Conocer por qu el polipropileno es un polmero amigable
con el medio ambiente.
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El polipropileno y sus ventajas
Familias de polipropileno
Propiedades mecnicas y reolgicas
Aditivos empleados en grados de Propilco
Sostenibilidad del polipropileno
CONTENIDO
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El polipropileno es una poliolefina formada por la unin de molculas de propileno.
Es un termop lst ic o semicr ista l inomuy verstil, con un excelente balance de
propiedades que lo hacen ideal para una amplia gama de aplicaciones.
QU ES EL POLIPROPILENO?
Propileno Polipropileno
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LOS TERMOPLSTICOS COMO EL PP PUEDEN MOLDEARSE VARIASVECES EN ARTCULOS DIFERENTES
De acuerdo a su comportamiento con la temperatura, los polmeros se puedenclasificar en:
Termoestables: Baquelita, Resinas Epxicas. Al elevar la temperatura nofluyen sino que tienden a descomponerse.
Termoplsticos: PP, PE, PVC. Su forma puede modificarse al elevar latemperatura. Se pueden moldear nuevamente en un artculo diferente.
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EL PP ES UN POLMERO SEMICRISTALINO
Durante el enfriamiento del polipropileno, el material se organiza en regionescristalinas (propiedades mecnicas) y regiones amorfas (procesabilidad, migracin de
aditivos):
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CADENA DEL POLIPROPILENO
TIERRA
REFINERIA
SPLITTER
FCC
PROPILCOSTEAMCRACKER
PetrleoPropano
Etano
Gas Oil
Gasolina
Destilados
Naphtha
Gas Nat Lic
Residuos
Gasolina
Propileno GR
Propano
Butilenos
Residuos
EtilenoPropileno GQ
Gasolina
Butadieno
Butilenos
PropanoPropileno GP
Polipropileno
CONVERTIDORES
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ESQUEMA GENERAL DE PRODUCCIN DE POLIPROPILENO
Reaccin Separacin del PP del gas Extrusin y mezclado
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PLANTA DE PRODUCCIN PROPILCO
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VENTAJAS DEL POLIPROPILENO
Sostenible: El polipropileno es un material 100% reciclable
Resistencia qumica: Resistencia al ataque de una gran cantidad de cidos,lcalis y solventes
Baja permeabilidad al agua
Llenado en caliente: El PP funde a 163C, PE a 125C y el PET tiene unatemperatura de transicin vtrea de 67C. El PET y el PE se pueden deformar alllenarse en caliente.
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VENTAJAS DEL POLIPROPILENO
Resistencia al apilamiento
Bisagra integral: Las bisagras se hacen ms resistentes con PP, el polmero seorienta y esta orientacin proporciona resistencia. Se puede flexar sin romperse.
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VENTAJAS DEL POLIPROPILENO
Ventajas frente a Polietileno (PE):
Mayor rigidez
Mayor transparencia
Menor densidad, ms piezas por kilogramo
Mayor resistencia a altas temperaturas
Mejor brillo
Reciclaje ms fcil, no forma geles ni se entrecruza
Ventajas frente a Poliestireno (PS):
Mayor tenacidad, no se rompe en forma frgil
Menor densidad, 14% ms piezas por kilogramo
Mayor resistencia al impactoMejor barrera al vapor de agua
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PRINCIPALES APLICACIONES DEL POLIPROPILENO (2010)
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El polipropileno y sus ventajas
Familias de polipropileno
Propiedades mecnicas y reolgicas
Aditivos empleados en grados de Propilco
Sostenibilidad del polipropileno
CONTENIDO
PROPILCO PRODUCE HOMOPOLMEROS COPOLMERO RANDOM Y
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PROPILCO PRODUCE HOMOPOLMEROS; COPOLMERO RANDOM YCOPOLMEROS DE IMPACTO
Las familias de PP varan en su forma de produccin y su composicin, lo que genera
diferencias en sus propiedades.
HOMOPOLIMEROS
Solo hay Propilenoen la estructura molecular.
Estructura rgida, de alta resistencia.
COPOLIMEROS RANDOMHay dos monmeros, Propileno y Etileno. El Etileno esta distribuido al azar dentro dela cadena molecular
Estructura ms flexible, menos cristalina, mayor translucidez.
COPOLIMEROS DE IMPACTOBloques separados de homopolmero y copolmero de Etileno-Propileno.
Estructura base rgida, con mayor resistencia al impacto.
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Caractersticas de los homopolmeros.
Solamente contienen propileno en su estructura molecular
Se utilizan en aplicaciones que requieren alta rigidez.
Son altamente cristalinos
Temperatura de fusin entre 160C y 166 C.
LOS HOMOPOLMEROS SE DESTACAN POR SU ALTA RIGIDEZ
LOS COPOLMEROS RANDOM DE PROPILCO SE DESTACAN EN
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Caractersticas de los copolmeros random.
Contienen propileno y etileno en su estructura molecular
Aplicaciones que requieren alta transparencia y sellabilidad.
Tienen una menor cristalinidad
Temperatura de fusin entre 130C y 159C.
Resinas ms flexibles
LOS COPOLMEROS RANDOM DE PROPILCO SE DESTACAN ENAPLICACIONES DE ALTA TRANSPARENCIA
LOS COPOLMEROS DE IMPACTO DE PROPILCO PRESENTAN UN
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Caractersticas de los copolmeros de impacto.
Contienen una matriz de homopolmero con una fraccin de
etileno-propileno
Presentan un balance rigidez-impacto.
Temperatura de fusin entre 164C y 167 C.
Excelente resistencia al impacto
LOS COPOLMEROS DE IMPACTO DE PROPILCO PRESENTAN UNBUEN BALANCE RIGIDEZ - IMPACTO
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CARACTERSTICAS DE LAS FAMILIAS DE POLIPROPILENO
Propiedades Familias de PolipropilenoTipo/
Familia Homopolmero Copolmero Random Copolmeros deimpactoDensidad (g/cc) 0,9 0,9 0,9
Temperatura de fusin
(C) 160 - 166 130 - 159 164167
Mdulo de flexin (psi) 180.000300.000 92.000210.000 120.000 300.000
Impacto IZOD
(pie*lb/pulg)
0,41,1 18,5 1,512
Principal Cualidad Rigidez Transparencia Impacto
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NOMENCLATURA DE RESINAS PROPILCO
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El polipropileno y sus ventajas
Familias de polipropileno
Propiedades mecnicas y reolgicas
Aditivos empleados en grados de Propilco
Sostenibilidad del polipropileno
CONTENIDO
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Las principales propiedades de los polipropilenos de Propilco se presentan en los
boletines tcnicos
PROPIEDADES POLIPROPILENO
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Mide el peso en gramos de resina que pasapor un orificio normalizado, bajo un peso de
2,16 kg a una temperatura de 230C, segnla norma ASTM D 1238.
Es una medida relacionada con el peso
molecular del material: Altos melt flow hacen
referencia a bajos pesos moleculares y
resinas menos viscosas
INDICE DE FLUIDEZ MELT FLOW
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Resistencia a la Traccin: Es lacapacidad que presentan los plsticos a
oponerse a un estiramiento. Para
Polipropileno se tienen valores
aproximados de 2900 5600psi. Se mide
segn la norma ASTM D 638.
Elongacin: Es la mxima extensin quealcanza una probeta, hasta llegar al
momento de su ruptura o cedencia,
despus de someterla a un estiramiento.
Para Polipropileno se tiene un valor
aproximado de 20%. Se mide bajo la
norma ASTM D 638.
RESISTENCIA A TRACCIN Y ELONGACIN
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La resistencia a la flexin es la propiedad que tienen los materiales plsticos de soportar
un esfuerzo sobre ellos antes de doblarse. El mdulo de flexin se relaciona con larigidez del material.
Polipropileno: 92.000 300.000 psi (6,44 - 21 Ton/cm2), medido bajo la norma ASTM D
790A
Imgenes: http://mashpedia.es/M%C3%B3dulo_de_Younghttp://www.frs-cnc.com/foro1/viewtopic.php?f=2&t=55&start=105
MDULO DE FLEXIN
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Es la propiedad que presentan los plsticos a resistir un golpe sin propagar una fractura
o falla (debido a una muesca). Para Polipropileno se tienen valores aproximados de 0.4512 ft-lb/in , medido bajo la norma ASTM D 256. E
Imagen: http://blogs.periodistadigital.com/aeu.php?blog=198&cat=8866&page=1&disp=posts&paged=2http://www.dotmar.co.nz/test-methods.html
IMPACTO IZOD
http://blogs.periodistadigital.com/aeu.php?blog=198&cat=8866&page=1&disp=posts&paged=2http://www.dotmar.co.nz/test-methods.htmlhttp://www.dotmar.co.nz/test-methods.htmlhttp://www.dotmar.co.nz/test-methods.htmlhttp://www.dotmar.co.nz/test-methods.htmlhttp://blogs.periodistadigital.com/aeu.php?blog=198&cat=8866&page=1&disp=posts&paged=2 -
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Representa la energa requerida para romper una probeta cilndrica a
travs de un impacto generado por la cada libre de un peso a partir deuna altura.
Para PP se encuentran valores desde 24 J hasta materiales por
encima de los 300J (sin rotura), medido bajo la norma ASTM D 5420
Imagen: http://www.sonderhoff.com/packaging.es.htmlhttp://www.solvayplastics.com/sites/solvayplastics/EN/specialty_polymers/SulfonePolymers/Pages/Overview.aspx&docid=MpQvtezF7Awc6M&w=411&h=311&ei=i2BSTqSBNqbe0QHc8M2IBw&zoom=1&iact=hc&vpx=588&vpy=210&dur=647&hovh=195&hovw=258&tx=117&ty=111&page=1&tbnh=134&tbnw=177&start=0&ndsp=33&ved=1t:429,r:12,s:0&biw=1440&bih=657
IMPACTO GARDNER
http://www.sonderhoff.com/packaging.es.htmlhttp://www.sonderhoff.com/packaging.es.html -
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Es la temperatura que puede soportar un
plstico antes de deformarse, sin que
sobre l se ejerza ningn esfuerzo
mecnico
Medido bajo la norma ASTM D1525 con
un promedio de 150C para el PP
TEMPERATURA DE ABLANDAMIENTO VICAT
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Es la temperatura que soporta un materialantes de deformarse cuando esta sujeto a
una carga continua
Para una carga de 4.5 kg/cm2 18.5
kg/cm2 en el centro de la probeta, la
temperatura cuando la deformacin sea
de 0.254mm ser la HDT. La temperatura
aumenta aproximadamente 2C por
minuto
Para Polipropileno se tiene un valor
aproximado a los 95C bajo la norma
ASTM D648
TEMPERATURA DE DEFLEXIN HDT
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REOLOGA
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CALORIMETRA
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El polipropileno y sus ventajas
Familias de polipropileno
Propiedades mecnicas y reolgicas
Aditivos empleados en grados de Propilco
Sostenibilidad del polipropileno
CONTENIDO
ADITIVACIN
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ADITIVACIN
Los aditivos en polipropileno se utilizan principalmente para:
Estabilidad Trmica
Control de propiedades antideslizantes y antibloqueo
Resistencia UV y a Llama
Antiesttica
Nucleacin y Clarificacin
Estabilidad del color
Lubricacin y fcil moldeo.
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ADITIVO ANTIESTTICO
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Los aditivos antiestticos migran a la superficie del polmero.
ADITIVO ANTIESTTICO
LOS ADITIVOS NUCLEANTES PROPORCIONAN MAYOR RIGIDEZ Y
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Mejoramientode
propiedadesmecnicas
Reduccin entiempo de
enfriamiento
Eliminacin dedefectos en
piezas inyectadas
LOS ADITIVOS NUCLEANTES PROPORCIONAN MAYOR RIGIDEZ YMENORES TIEMPOS DE CICLO
Materiales conaditivo nucleante
comienzan acristalizar a 125 C,frente a 110C de
las resinas sinaditivo
LOS ADITIVOS CLARIFICANTES PERMITEN LOGRAR UNA
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El aditivo clarificante modifica la forma como el polipropileno cristaliza,
hacindolo ms transparente.
MAYOR TRANSPARENCIA EN POLIPROPILENO
Fase fundida Fase de nucleacin Semicristalina
PP Normal
PP Clarificado
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El polipropileno y sus ventajas
Familias de polipropileno
Propiedades mecnicas y reolgicas
Aditivos empleados en grados de Propilco
Sostenibilidad del polipropileno
CONTENIDO
PROBLEMTICA AMBIENTAL
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Tan solo un 4% del petrleo a nivel mundial se utiliza en la produccin de plsticos. El
impacto de los plsticos en el consumo de energa y en el cambio climtico es
relativamente bajo, pero su alto volumen, visibilidad y la falta de buenas solucionespara el final de la vida til atrae mucha atencin, estigmatizando el uso del plstico en
la sociedad.
Consumo de combustibles fsiles
VENTAJAS DE LOS PLSTICOS
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Los plsticos son eficientes en el uso de recursos porque tienen una alta relacin
resistencia/peso, permiten obtener artculos con menor peso en comparacin con otros
materiales. Los plsticos son livianos, lo cual representa menores costos de transporte,menor consumo de combustible y menos polucin.
Plsticos en empaques:
En promedio solo entre 1 y 3% del peso de un producto viene de su empaqueplstico.
Las jarras de vidrio para caf son 36% del peso del producto, mientras que susequivalentes en plstico son 3.6%.
El peso promedio de los empaques plsticos ha cado cerca de 28% en los ltimos 10aos.
EL POLIPROPILENO PRESENTA MENORES EMISIONES DE GASES DE
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INVERNADERO QUE OTROS TERMOPLSTICOS
Green House Gases: Emisin de gases de efecto invernadero durante la produccin
del polmero
EN LA PRODUCCIN DE POLIPROPILENO SE CONSUME MENOS
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ENERGA QUE EN LA DE OTROS TERMOPLSTICOS
EN LA PRODUCCIN DE POLIPROPILENO SE CONSUME MENOS AGUA
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QUE EN LA DE OTROS TERMOPLSTICOS
VENTAJAS EN SOSTENIBILIDAD ANLISIS DE CICLO DE VIDA
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Anlisis de ciclo de vida para vasos desechables en PP y otros materiales:El PP tiene un menor impacto ambiental
LCA: comparacin impacto ambiental vaso desechable de 16oz: PLA, HIPS, PP y PET
Hasta 14% menor peso frente a PS, menor consumo de materia prima
Consumo total de energa hasta 26% menor vs HIPS
Menor cantidad de desecho post consumo
Emisin de gases de efecto invernadero hasta 40% menor vs PS
Fuente: LIFE CYCLE INVENTORY OF FIVE PRODUCTS
PRODUCED FROM PLA AND PETROLEUM-BASED
RESINS, FRANKLIN ASSOCIATES, 2006
VENTAJAS EN SOSTENIBILIDAD ANLISIS DE CICLO DE VIDA
ResinaPeso por unidad
(g)
Peso unidad: funcional
10000 vasos 16oz (kg)Energa total (GJ)
Desecho post
consumo (kg)
Gases invernadero (kg de
CO2 equivalentes)
PLA 14.8 148 14.5 118 510
HIPS 12.3 123 13.3 98.4 576
PET 15.8 158 16.1 126 719
PP 10.5 105 9.82 84 345
EL POLIPROPILENO TIENE UNA MEJOR ACEPTACIN AMBIENTAL
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El Polipropileno tiene mayoraceptacin ambiental que otrostermoplsticos y es 100%reciclable
Fuente: GREENPEACE
EL POLIPROPILENO TIENE UNA MEJOR ACEPTACIN AMBIENTAL
GRANDES CADENAS COMO
STARBUCKSPREFIEREN ENVASES
EN PP
DESARROLLOS DE PROPILCO PARA MEJORAR SOSTENIBILIDAD
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DESARROLLOS DE PROPILCO PARA MEJORAR SOSTENIBILIDAD
Rafia de alta velocidad:El 05H82-AV es un producto diseado para la obtencin decintas de rafia que permite trabajar a mayores velocidades de produccin con
menores perfiles de temperatura. Lo anterior representa un consumo de energa
entre 5 y 10% menor para el procesamiento del material.
Inyeccin de alto MF: con los productos de alta fluidez 60H92, 60R45CD,
60C90ND, 80C13NA y 130C80ND es posible trabajar con menores temperaturas yfabricar empaques ms livianos, logrando ahorros en consumo de energa,
aumentando la productividad y usando menos material.
Termoformado de alta rigidez:la nueva resina 03H82NA-TAR tiene el potencial dereducir el espesor de artculos termoformados sin disminuir las propiedades
mecnicas. Lo anterior supone la obtencin de empaques ms livianos.
SERVICIOS
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Propilco S.A. ofrece a sus clientes y usuarios del polipropileno asesora tcnica a travs de su departamento de A&D,el cual se encuentra conformado por ingenieros especializados en temas tales como:
Desarrollos especiales de resina y aplicacionesCondiciones de ProcesoEnsayo y prueba de resinaSolucin a problemas presentados durante la transformacin de la resinaEvaluacin de proyectosOptimizacin del proceso de transformacin de la resina
Contamos as mismo con un laboratorio usado para el control de proceso y producto en nuestra planta deproduccin. Este laboratorio est a la disposicin de las solicitudes y necesidades de nuestros clientes.
Actualmente se est prestando apoyo a los clientes en el Desarrollo y Diseo de nuevos productos,
teniendo en cuenta la tecnologa que posee y sus especificaciones desde la investigacin hasta laconcepcin del producto final.
SERVICIOS
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PRESENCIA DE PROPILCO EN OTROS PASES
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PRESENCIA DE PROPILCO EN OTROS PASES
NORMATIVAS
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NORMATIVAS
FDA y EEC (Eficiencia energtica) Metales Pesados Uso para microondas Presencia de qumicos txicos Inocuidad Lmites de migracin
Alergenos Ftalatos Medio Ambiente
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SESIN DE PREGUNTAS YRESPUESTAS
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Descargo de responsabilidad:
Toda la informacin aqu descrita debe entenderse como una gua en el comportamiento y aplicabilidad de nuestras resinas y estbasada en datos que nos han sido suministrados y creemos que son correctos a la fecha de publicarse, no obstante no hacemosgaranta expresa o implcita de la exactitud de esos datos o del resultado que de ellos se obtenga o de cualquier error de imprenta. Esresponsabilidad del cliente inspeccionar y ensayar nuestros productos para su propia satisfaccin como para verificar la convenienciadel producto para los propsitos particulares del cliente. El cliente es tambin responsable del adecuado, seguro, uso legal,procesamiento y manipuleo de nuestros productos.En vista de los muchos factores que pueden afectar el proceso y aplicacin, esta informacin no exonera al procesador de llevar a cabosus propios anlisis y experimentos; tampoco implica alguna manifestacin de responsabilidad legal de ciertas propiedades y uso paraun propsito especifico. Es responsabilidad de aquellos a quienes suministramos nuestros productos asegurarse que los derechos de
propiedad y leyes vigentes sean cumplidos. Propilco declina toda responsabilidad derivada directa o indirectamente de la utilizacin dela misma. Al igual no se garantiza ni debe suponerse ausencia de proteccin de patentes.La informacin es aplicable a los materiales tal como salen de las instalaciones de produccin y no cubre ningn tipo de aditivo,pigmento, etc., posteriormente incluidos por el convertidor. Es responsabilidad del cliente obtener toda la informacin necesariarelacionada con materiales de terceras partes y asegurarse que los productos de Propilco cuando son usados en conjunto con esosmateriales son adecuados para el propsito particular del cliente. Ninguna responsabilidad legal puede ser aceptada con respecto aluso de los productos de Propilco en conjuncin con otros materiales.El producto debe ser almacenado en condiciones secas y temperaturas por debajo de los 40 C, protegindolo de la luz UV. UnAlmacenamiento no adecuado puede iniciar su degradacin, resultando en generacin de olor y cambios de color y posiblemente
proporcionando efectos negativos en las propiedades fsicas del producto. Si el polmero es almacenado en condiciones de altahumedad o temperaturas variables entonces la humedad atmosfrica puede condensarse dentro del empaque. Si esto sucede esrecomendable secar los pellets antes de usarlo. Durante su almacenamiento el polipropileno no debe ser expuesto a la radiacin de losrayos ultravioletas. El productor no asume responsabilidad por los daos causados por un mal almacenamiento.