Poliestireno Unidad de repetición del poliestireno.
Símbolo internacional del poliestireno.
El poliestireno (PS) es un polímero termoplástico termoplástico que que se obtiene de la polimerización del estireno estireno monómero. monómero. Existen cuatro tipos principales: el PS cristal o GPPS (del inl!s: General Purpose Pol"st"rene)# que es transparente# ríido ríido " " quebradizo$ el poliestireno de alto impacto o impacto o %&PS (del inl!s: %i' &mpact Pol"st"rene)# resistente al impacto " opaco opaco blanquecino# blanquecino# el poliestireno expandido o expandido o EPS (del inl!s: Expandable Pol"st"rene$ PSE en ranc!s)# mu" liero# " el poliestireno extruido# extruido# similar al expandido pero más denso e impermeable. as aplicaciones principales del PS antic'oque " el PS cristal son la abricación de en*ases mediante extrusión extrusión+termoormado# +termoormado# " de ob,etos di*ersos mediantemoldeo mediantemoldeo por in"ección. in"ección. as ormas expandida " extruida se emplean principalmente como aislantes t!rmicos en t!rmicos en construcción " para ormar coquillas de protección en los embala,es de ob,etos ráiles para proteerlos. El EPS tambi!n es utilizado para la producción de ca,as de pescado o ne*eras para el transporte de *acunas# por su capacidad aislante. a primera producción industrial de poliestireno cristal ue realizada por -S/ -S/## en lemania en lemania## en 0123 0123.. El PS expandido " el PS antic'oque ueron in*entados en las d!cadas siuientes. 4esde entonces los procesos de producción 'an me,orado sustancialmente " el poliestireno 'a dado luar a una industria sólidamente establecida. 5on una demanda mundial de unos 03#6 millones de toneladas al a7o (dato de 8333# exclu"e el poliestireno expandido)#0 el poliestireno es 'o" el cuarto plástico más consumido# por detrás del polietileno polietileno## el polipropileno polipropileno " " el P95 P95..
Índice ocultar ; •
0
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8 Estructura del poliestireno cristal o
8.0 Peso molec molecular ular
o
8.8 =ami =amiicac icación ión
o
8.2
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o
2.0
o
2.8 Partículas de cauc'o
o
2.2 &n,erto
o
2.> =eticulación > ?uímica del poliestireno
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o
>.0 @ecanismos de reacción
o
>.8 &n*ersión de ases A Propiedades
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o
A.0 Propiedades mecánicas
o
A.8 Propiedades t!rmicas
o
A.2 Propiedades ópticas
o
A.> Propiedades el!ctricas
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6 plicaciones
•
B Proceso de producción o
B.0 Proceso del poliestireno cristal
o
B.8 Particularidades del proceso del poliestireno antic'oque C %istoria
•
o
C.0 &nicios
o
C.8 Poliestireno cristal
o
C.2 Poliestireno expandido
o
C.> Poliestireno de alto impacto
o
C.A Poliestireno sindiotáctico
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1 Dormati*a
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03 9!ase tambi!n
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00 -iblioraía " reerencias
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08 Enlaces externos
Tipos de poliestirenoeditar ;
/ramento de poliestireno expandido.
El poliestireno es autoextinuible.
El producto de la polimerización del estireno puro se denomina poliestireno cristal o poliestireno de uso eneral (GPPS# silas en inl!s). Es un sólido transparente# duro pero ráil. Es *ítreo por deba,o de 033 5. Por encima de esta temperatura es ácilmente moldeable " puede dársele mFltiples ormas. 8 Para me,orar la resistencia mecánica del material# se p uede a7adir en la polimerización 'asta un 0> de cauc'o (casi siemprepolibutadieno). El producto resultante se llama poliestireno de alto impacto (%&PS# %i' &mpact Pol"st"rene# silas en inl!s). Es más resistente " no quebradizo. 5apaz de soportar impactos más *iolentos sin romperse. Su incon*eniente principal es suopacidad# si bien alunos abricantes *enden rados especiales de poliestireno c'oque translFcido.8 Htro miembro de esta amilia es el poliestireno expandido (EPS# silas en inl!s). 5onsiste en 1A de poliestireno " A de un as que orma burbu,as que reducen la densidad del material. Su aplicación principal es como aislante en construcción " para el embala,e de productos ráiles.8 partir de poliestireno cristal undido se puede obtener# mediante in"ección de as# una espuma ríida denominadapoliestireno extruido (IPS). Sus propiedades son similares a las del EPS# con el cual compite en las aplicaciones de aislamiento.2 El poliestireno extruido presenta burbu,as cerradas# por lo que puede mo,arse sin perder sus propiedades aislantes. El EPS tambi!n dispone de *ariedades de ba,a absorción de 'umedad. mbos pueden ser usados en la abricación de las cubiertas in*ertidas. En las Fltimas d!cadas se 'a desarrollado un nue*o polímero que recibe el nombre de poliestireno sindiotáctico. Se caracteriza por que los rupos enilo de la cadena polim!rica están unidos alternati*amente a ambos lados de la misma# mientras que el poliestireno JnormalJ o poliestireno atáctico no conser*a ninFn orden con respecto al lado de la cadena donde están unidos los rupos enilos. El Jnue*oJ poliestireno es cristalino " unde a 8B3 5#8 pero es muc'o más costoso. Sólo se utiliza en aplicaciones especiales de alto *alor a7adido.
Estructura del poliestireno cristaleditar ; Peso molecular editar ; as unidades repetiti*as de estireno conorman elpolímero.
El peso molecular promedio del poliestireno comercial *aría entre 033.333 " >33.333 mol+0.> 5uanto menor es el peso molecular# ma"or es la luidez " por tanto la acilidad de uso del material# pero menor es su resistencia mecánica. Para conseuir un poliestireno a la *ez luido " resistente se puede acudir a distribuciones bimodales de pesos moleculares# un acti*o campo de in*estiación en el poliestireno.
Ramificacióneditar ; as mol!culas de poliestireno ormadas en los procesos industriales actuales son mu" lineales. En laboratorio es posible enerar ramiicación a7adiendo al reactor sustancias como el di*inilbencenoA o peróxidos tetrauncionales6 pero el poliestireno así obtenido es más caro " apenas presenta *enta,as rente a sus equi*alentes lineales.
Tacticidadeditar ; El poliestireno cristal es completamente atáctico$ es decir: los rupos enilo se distribu"en a uno u otro lado de la cadena central# sin ninFn orden particular. Por ello se trata de un polímero completamente amoro (es decir# no cristalino).8
Estructura del poliestireno choqueeditar ; El poliestireno de alto impacto (high-impact polystyrene o %&PS# en inl!s) consiste en una matriz de poliestireno cristal en la cual está n dispersas partículas microscópicas de cauc'o# casi siempre polibutadieno.
Tipo de cauchoeditar ; En la ran ma"oría de los casos el cauc'o utilizado es el polibutadieno# en concreto rados abricados con catalizadores de cobalto (Jalto+cisJ) o litio (Jba,o+cisJ). El peso molecular del polibutadieno utilizado suele estar comprendido entre 0C3.333 " 863.333 mol+0. En alunas aplicaciones mu" minoritarias se utiliza u n elastómero consistente en un dibloque estireno+butadieno. 4ebido a su ma"or ainidad por el poliestireno (" por tanto menor tensión supericial)# este polímero orma partículas de menor tama7o que las de polibutadieno. %asta las a7os 0163 se usó cauc'o estireno+butadieno (S-=) para la modiicación de poliestireno pero desde entonces 'a sido sustituido por el polibutadieno# que proporciona me,ores propiedades mecánicas al producto.B
Partículas de cauchoeditar ; En la ma"oría de los poliestirenos comerciales la ase elastom!rica se presenta en orma de partículas con una estructura llamada Jtipo salamiJ: una partícula más o menos es!rica de polibutadieno que tiene a su *ez en su interior partículas de poliestireno de dierentes tama7os# a las que se denomina JoclusionesJ. En alunos casos se obser*an partículas con moroloía "core-shell" (que podría traducirse como JnFcleo+en*olturaJ)# en las que el
cauc'o orma sólo una delada membrana alrededor de una Fnica oclusión de poliestireno# normalmente de peque7o tama7o (inerior a una micra de diámetro).B Para tener un poliestireno de alto impacto con buena resistencia mecánica 'acen alta partículas tipo salami con un tama7o comprendido entre 0 " 6 micrómetros. 5uando el tama7o es inerior a una micra el producto se *uel*e casi tan ráil como el poliestireno cristal# si bien la transparencia aumenta# lo cual puede ser interesante en alunas aplicaciones.B El tama7o de las partículas depende esencialmente de tres actores: •
el cizallamiento durante la in*ersión de ases
•
la relación de *iscosidades entre el polibutadieno " la matriz de poliestireno
•
la cantidad de poliestireno in,ertado
Se 'a comprobado que una distribución bimodal de tama7os de partícula aumenta la resistencia al impacto del material. Existen di*ersos m!todos químicos " ísicos para conseuir o al menos aproximarse a la bimodalidad# siendo el más 'abitual el emplear dos polibutadienos de *iscosidad dierente. l cociente entre el *olumen ocupado por las partículas de polibutadieno (inclu"endo las oclusiones) " el *olumen total del poliestireno se le denomina Jracción en *olumen de la ase elastom!ricaJ (=P9/# silas en inl!s). En líneas enerales# cuanto ma"or es la =P9/ me,ores son las propiedades mecánicas del poliestireno c'oque.C Para aumentar la =P9/ se puede a7adir más polibutadieno pero esto tiene un ra*e incon*eniente: el polibutadieno es más caro que el estireno o que el propio poliestireno c'oque. Por ello# la *ía preerida es aumentar la cantidad de poliestireno ocluido en el interior de las partículas# lo cual constitu"e uno de los ob,eti*os de todos los productores de poliestireno de alto impacto.
Injertoeditar ; 4urante la polimerización del estireno# a *eces ocurre que un radical libre ataca uno de los dobles enlaces de las mol!culas de polibutadieno# ormando así una mol!cula de poliestireno unida químicamente a una de polibutadieno. Se dice entonces que el poliestireno está Jin,ertoJ en el polibutadieno.B El in,erto me,ora las propiedades del poliestireno de alto impacto por dos moti*os. Por un lado acilita la transmisión de enería entre las ases polibutadieno " poliestireno. Por otro# actFa como un emulsionante# estabilizando la dispersión de partículas de cauc'o en la matriz de poliestireno. os productores de poliestireno de alto impacto tratan de adaptar su proceso para maximizar el in,erto# a in de obtener la me,or relación posible entre propiedades mecánicas del producto " cantidad de cauc'o utilizado.B
Reticulacióneditar ;
os dobles enlaces del polibutadieno tambi!n pueden reaccionar entre sí# ormando puentes entre las mol!culas. esto se le denomina JreticulaciónJ de la ase elastom!rica. a reticulación es más intensa cuanto más tiempo pasa el polibutadieno a alta temperatura. En el proceso de producción del poliestireno c'oque ocurre sobre todo en la sección de des*olatilización.1 5ierto ni*el de reticulación es necesario para que el cauc'o sea elástico pero# si la reticulación llea demasiado le,os# el cauc'o se *uel*e ríido " por tanto el poliestireno pierde parte de su resistencia mecánica.
Química del poliestirenoeditar ; /orma estructural del monómero de estireno
Espectro de transmisión de inrarro,os de la película de poliestireno.
escala industrial# el poliestireno se prepara calentando el etilbenceno en presencia de un catalizador para dar luar al estireno. a polimerización del estireno se da por radicales libres# polimerización catiónica# polimerización aniónica o sobre catalizador .8
Mecanismos de reaccióneditar ; El estireno puede polimerizar por cuatro mecanismos dierentes: 0. Por radicales libres. os radicales de estireno se orman espontáneamente# a ma"or *elocidad cuanto ma"or sea la temperatura. Por ello el estireno es almacenado en tanques rerierados " estabilizado con in'ibidores# que consumen los radicales libres. a *elocidad de reacciónse *uel*e siniicati*a a partir de una temperatura superior a los 033 5. Se puede acelerar a7adiendo iniciadores como por e,emploperóxidos# que eneran radicales libres adicionales.03 8. Polimerización aniónica 2. Polimerización catiónica >. Sobre catalizador @ediante el uso de catalizadores de Kieler+Datta o de tipo metaloceno se puede controlar de orma precisa la tacticidad del polímero ormado. El poliestireno sindiotáctico se produce industrialmente de este modo. En todos los casos la polimerización del estireno enera la misma cantidad de calor: 06A cal +0.8
Inversión de faseseditar ;
En la producción de poliestireno de alto impacto# el medio de reacción consiste inicialmente sólo en una ase# una solución de polibutadieno enestireno (Jase P-J). medida que el estireno *a reaccionando# el poliestireno enerado empieza a precipitar (a partir de 8 de con*ersión) " orma así una ase distinta# la Jase PSJ# que consiste en partículas de poliestireno dispersas en la ase P-. as partículas de poliestireno *an creciendo " siendo cada *ez más numerosas 'asta que# en cierto momento# ocupan un *olumen iual al de la ase P-. partir de entonces la disposición de las ases se in*ierte: la ase PS se con*ierte en el medio continuo " la ase P- pasa a ormar partículas en el seno de la ase PS. este enómeno se le denominain*ersión de ases.B a in*ersión de ases no es un enómeno puntual ni instantáneo sino que se desarrolla sobre un inter*alo de con*ersión relati*amente amplio. El *alor de este inter*alo depende de *arios parámetros# principalmente el porcenta,e de cauc'o " el rado de in,erto. En todo caso# es necesario un cierto rado de aitación en el reactor para que ocurra la in*ersión de ases$ en caso de no 'acerse de esta orma# el producto obtenido aparece como una mezcla inorme de poliestireno " polibutadieno# sin distinción clara entre las dos ases.00 4urante la in*ersión de ases la *iscosidad de la mezcla aumenta de orma notable. Esto permite que sea detectada en laboratorio.
Propiedadeseditar ; Se describen las propiedades del PS c'oque " el PS cristal. Para el EPS# *!ase el artículo principal Poliestireno expandido.
Propiedades mecánicaseditar ; PS cristal
PS antichoque
Módulo elástico en tracción(GPa)
3,0 a 3,4
2,0 a 2,5
Alargamiento de rotura en tracción (%)
1a4
20 a 5
$arga de rotura en tracción (MPa)
40 a 0
20 a 35
Módulo de le&ión (GPa)
3,0 a 3,4
1, a 2,'
2
3 a 12
Propiedad
-esistencia al im.acto $ar.+ (/m2)
Comentarios
!l P" cristal no es nada d#ctil
!l P" coue es muco más le&i*le ue el cristal + similar al A"
!l P" cristal es el menos resistente de todos los termo.lásticos el P" coue es
intermedio
urea "ore
5 a '0
0 a 65
!l P" cristal es *astante duro, similar al .olicar*onato7 !l P" coue es similar al .oli.ro.ileno7
/uente: -&=HD# @ic'el (011C). Propriétés des thermoplastiques (en ranc!s).
Propiedades térmicaseditar ; Estructura del poliestireno *ista al microscopio# con 833 aumentos.
El poliestireno JcompactoJ (sin in"ección de as en su interior) presenta la conducti*idad t!rmica más ba,a de todos los termoplásticos.08 as espumas ríidas de poliestireno IPS presentan *alores aun más ba,os de conducti*idad# incluso menores de 3#32 M N+0 m+0# por lo que se suele utilizar como aislante t!rmico.02 Sin embaro# tiene relati*amente poca resistencia a la temperatura# "a que reblandece entre CA " 03A 5 (el *alor exacto depende del contenido en aceite mineral). 5uando el poliestireno es calentado las cadenas son capaces de tomar numerosas conormaciones. Esta capacidad del sistema para deormarse con acilidad sobre su temperatura de transición *ítrea permite que el poliestireno sea moldeado por calentamiento ácilmente.8 Véase también: islante t!rmico de poliestireno
Propiedades ópticaseditar ; @ientras que el PS antic'oque es completamente opaco " blanquecino debido al polibutadieno que incorpora# el PS cristal es transparente.
Propiedades eléctricaseditar ; El poliestireno tiene mu" ba,a conducti*idad el!ctrica (típicamente de 03+06 S m+0)# es decir# es un aislante.08 Por sus propiedades suele usarse en las instalaciones de alta recuencia0>
Aplicacioneseditar ; as *enta,as principales del poliestireno son su acilidad de uso " su coste relati*amente ba,o. Sus principales des*enta,as son su ba,a resistencia a la alta temperatura (se deorma a menos de 033 5# excepto en el caso del poliestireno sindiotáctico) " su resistencia
mecánica modesta. Estas *enta,as " des*enta,as determinan las aplicaciones de los distintos tipos de poliestireno. •
El poliestireno antic'oque se utiliza principalmente en la abricación de ob,etos mediante moldeo por in"ección. lunos e,emplos: carcasas de tele*isores# impresoras#puertas e interiores de rioríicos# maquinillas de aeitar desec'ables# ,uuetes. SeFn las aplicaciones se le pueden a7adir aditi*os como por e,emplo sustancias iníuas o colorantes.0A
•
El poliestireno cristal se utiliza tambi!n en moldeo por in"ección allí donde la transparencia " el ba,o coste son importantes. E,emplos: ca,as de 54# perc'as# ca,as para 'ue*os. Htra aplicación mu" importante es en la producción de espumas ríidas# denominadas a *eces Jpoliestireno extruidoJ o IPS# a no conundir con el poliestireno expandido EPS. Estas espumas IPS se utilizan por e,emplo para las bande,as de carne de los supermercados# así como en la construcción.
•
En Europa# la ma"or aplicación del poliestireno es la elaboración de en*ases desec'ables de productos lácteos mediante extrusión+termoormado.06 En estos casos se suele utilizar una mezcla de c'oque " de cristal# en proporción *ariable seFn se desee pri*ileiar la resistencia mecánica o la transparencia. Un mercado de especial importancia es el de los en*ases de productos lácteos# que apro*ec'an una propiedad casi exclusi*a del poliestireno: su secabilidad. Es esto lo que permite separar un "our de otro con un simple mo*imiento de la mano.
•
a orma expandida (poliestireno expandido) EPS# se utiliza como aislante t!rmico " acFstico " es ampliamente conocido ba ,o di*ersas marcas comerciales (Poliexpan#
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a orma extruida (poliestireno extruido) IPS# se emplea como aislamiento t!rmico en suelos# debido a su ma"or resistencia mecánica# " tambi!n como alma en paneles sandwich de ac'ada. Pero su uso más especíico es el de aislante t!rmico en
cubiertas in*ertidas# donde el aislamiento t!rmico se coloca encima del impermeabilizante# protei!ndolo de las inclemencias del tiempo " alarando su *ida Ftil.0B •
Htras aplicaciones menores: indumentaria deporti*a# por e,emplo# por tener la propiedad de lotar en aua# se usa en la abricación de c'alecos sal*a*idas " otros artículos para los deportes acuáticos$ o por sus propiedades lieras " amortiuadoras# se usa en la abricación de cascos de ciclismo# cascos para motoristas e incluso los d e /órmula 0 (es el EPS lo que realmente protee contra el impacto en caso de accidente)$ tambi!n se utiliza como alutinante en ciertos explosi*os como el =4I " en el Dapalm (por e,emplo en el @NBB0C ).
Aplicaciones del poliestireno •
En*ase de "our abricado mediante extrusión + termoormado de una mezcla de poliestireno c'oque " cristal.
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5a,a de 54 abricada mediante moldeo por in"ección. a parte transparente es de poliestireno cristal (GPPS) " la opaca de poliestireno c'oque (%&PS).
•
5uc'illa de aeitar de poliestireno c'oque abricada mediante moldeo por in"ección.
•
Embala,e de poliestireno expandido (EPS).
•
O
=ecipiente para comidas de poliestireno extruido (IPS).
Proceso de produccióneditar ; El proceso más utilizado en la actualidad para el poliestireno se basa en la polimerización radical en masa.8 J=adicalJ siniica que la reacción es iniciada por radicales libres# enerados bien t!rmicamente bien mediante mol!culas especíicas denominadas iniciadores. JEn masaJ siniica que el medio de reacción está ormado esencialmente por estireno " poliestireno# a7adi!ndose a *eces otro 'idrocarburo inerte perectamente miscible con el estireno# a menudo etilbenceno# que sir*e para moderar la *elocidad de reacción. as líneas basadas en procesos en emulsión " en solución 'an quedado anticuadas 'o" día# siendo reser*adas a la producción de rados de especialidad.8 Existen numerosas licencias de proceso de estireno disponibles en el mercado. Se dierencian en detalles tecnolóicos que tratan de me,orar tanto la calidad del producto como la producti*idad del proceso pero en esencia el ondo del proceso es el mismo para todas.
Proceso del poliestireno cristaleditar ;
0. Acondicionamiento de las materias primas. l no estar basado en catalizadores# el proceso del poliestireno puede aceptar concentraciones altas de impurezas en las materias primas# por lo que prácticamente no se realiza puriicación de las mismas.01 lunas plantas 'acen pasar el estireno por un lec'o de alFmina para retirar elin'ibidor de polimerización. 8. Reacción. El estireno polimeriza espontáneamente# más rápido cuanto más alta sea la temperatura. os reactores son en esencia recipientes en los que se i,a unatemperatura (típicamente entre 033 " 833 5) " se aseura la 'omoeneidad mediante aitación. Para acelerar la reacción se pueden a7adir tambi!n peróxidos# que actFan como iniciadores de polimerización. Existen muc'os dise7os dierentes de reactor que se dierencian principalmente por la orma de e*acuar el calor (por tubos internos o condensador externo)# por la distribución de tiempos de residencia (tanque aitado o lu,o pistón) " por el tipo de aitación.8 2. Desvolatiliación. a con*ersión en los reactores oscila# seFn el proceso concreto de que se trate# entre un 63 " un 13. El estireno no con*ertido " el etilbenceno son separados del poliestireno en la sección de des*olatilización " recirculados a la alimentación. unque los dise7os *arían seFn las licencias# la des*olatilización consiste eneralmente de uno o *arios recipientes *acíos (llamados des*olatilizadores) en los que se aplica alta temperatura " *acío extremo a in de de,ar menos del 3#0 de 'idrocarburos residuales en el producto.8 Do obstante# la temperatura no debe superar cierto *alor (entre 8A3 " 233 5) para no deradar las propiedades del poliestireno.83 >. Purificación del reciclo. El estireno " etilbenceno separados en la des*olatilización (corriente a la que se llama reciclo) contienen ran parte de las impurezas introducidas con las materias primas. En alunas plantas se procede a una puriicación del reciclo# bien por destilación en *acío# bien mediante lec'os de alFmina. En otras plantas simplemente se pura una parte del reciclo# lo cual permite mantener la concentración de impurezas en el proceso ba,o control.80 A. !ranulación. En el proceso más recuente# el poliestireno undido que sale del des*olatilizador pasa por una 'ilera de au,eros# ormando 'ilos de pocos milímetros de espesor que son enriados en un ba7o de aua# secados " cortados en orma de peque7os cilindros a los que se denomina granza. En otro proceso los 'ilos se cortan antes de secarlos# con la *enta,a de enerar menos pol*o. Por Fltimo# en una peque7a minoría de plantas el cortador está situado directamente dentro del ba7o de aua# en una coniuración id!ntica a la utilizada para las polioleinas por e,emplo.
6. "#pedición. El poliestireno es o bien en*iado a silos para ser *endido a ranel o bien ensacado " embalado en pal!s de una tonelada.
Particularidades del proceso del poliestireno anticho$ueeditar ; El poliestireno antic'oque se produce seFn un proceso mu" similar al del poliestireno cristal# por lo que a continuación sólo se enumeran las dierencias. a dierencia más ob*ia es que 'a" que disol*er el cauc'o (normalmente polibutadieno aunque en ocasiones se utiliza estireno+butadieno) en el estireno antes de alimentarlo a los reactores. Para ello se emplean randes tanques aitados. os reactores pueden tener la misma eometría que los del poliestireno cristal pero su control es muc'o más delicado porque los parámetros de la reacción inlu"en en la moroloía de las partículas de polibutadieno (cantidad de partículas# tama7o# orma)# lo cual tiene un ran eecto sobre las propiedades mecánicas del producto inal.88 Por Fltimo# la temperatura de des*olatilización tambi!n debe ser controlada de orma más ina porque de ella depende la reticulación del polibutadieno# que no debe ser ni excesi*a ni insuiciente.8
Historia editar ; Inicioseditar ; 4esde el descubrimiento del estireno a mediados del silo I&I# numerosos in*estiadores describieron su tendencia a con*ertirse en un sólido plástico. Sin embaro# estas experiencias ueron incorrectamente descritas como JoxidacionesJ o JendurecimientosJ " se quedaron en meras curiosidades de laboratorio. /ue el alemán %ermann Staudiner el primero en sintetizar deliberadamente poliestireno en su laboratorio " en explicar el enómeno mediante una Jteoría de la polimerizaciónJ (0183). Su teoría desató una uerte contro*ersia " ue rec'azada por la comunidad cientíica de la !poca.82 Do obstante# Staudiner continuó su traba,o# siendo recompensado con el Premio Dobel de ?uímica en01A2.
Poliestireno cristaleditar ; a empresa alemana -S/ (interada por entonces en el conlomerado &G /arben) se interesó por los polímeros e inició un prorama de &4 que le lle*ó a la primera producción comercial de poliestireno en 0123.06 Una iura cla*e de este prorama ue %erman /. @arQ.8> Por la misma !poca# la estadounidense 4oR# que 'abía producido randes cantidades de etilbenceno para un mercado que al inal no despeó# decidió transormarlo en estireno " desarrollar de orma ulurante su propio proceso de producción de poliestireno.8A -S/ utilizaba un soisticado proceso continuo de polimerización en masa que permitía una alta producti*idad " un buen control de la calidad del producto. 5ada planta tenía
*arios reactores en serie# llamados Jreactores+torreJ por su orma de cilindros *erticales.8> En comparación# el proceso de 4oR era mu" rudimentario: el estireno se de,aba simplemente reaccionar en el interior de latas metálicas calentadas durante días. Ello no impidió a 4oR lanzar su poliestireno al mercado en 012C.8A A " se quedaron sorprendidos de la soisticación tecnolóica de los alemanes. &nmediatamente aplicaron el conocimiento obtenido para desarrollar un proceso semi+ continuo de polimerización en masa# que instalaron en su planta de @idland (@ic'ian# EE.UU.) " que ue un ran !xito comercial.8B En los a7os siuientes Noppers 5'emical puso a punto un proceso alternati*o basado en la polimerización en suspensión# que aportaba alunas *enta,as en la calidad del producto " que tu*o ran !xito comercial a partir de la d!cada de los 01A3.8C Do obstante# la polimerización en masa siuió siendo utilizada " a partir de los a7os 01C3 *ol*ió a tomar la delantera en tecnoloía# con*irti!ndose en más económico tanto en in*ersión como en astos de operación. demás el proceso en suspensión enera aua contaminada con osatos que# con el endurecimiento de las normas medioambientales# se 'a con*ertido en un problema cada *ez ma"or. Poco a poco las plantas de suspensión 'an ido siendo abandonadas# quedando actualmente dedicadas sólo a la producción de poliestireno expandido " de unos pocos rados de especialidad de poliestireno cristal.8
Poliestireno e#pandidoeditar ; Artículo principal: Poliestireno expandido
-S/ " 4oR desarrollaron independientemente el poliestireno expandido a principios de los a7os 01>3. El proceso de -S/# basado en el uso de pentano como aente espumante# resultó ser mu" superior " en la posuerra pasó a ser el Fnico utilizado industrialmente.81 a demanda de poliestireno expandido se disparó a inales de los a7os 0163 racias en parte a la in*ención de extrusoras que permitían la in"ección directa de pentano al poliestireno líquido.23
Poliestireno de alto impactoeditar ; 4esde el primer momento estu*o claro que el poliestireno cristal tenía una ran des*enta,a: su railidad. Por ello tempranamente surió la idea de reorzarlo con cauc'o natural(patente de HstromislensQ"# 018B).20
Pero la producción industrial era complicada debido a la tendencia del cauc'o a reticular en los reactores ormando eles. 4oR dio con la solución: a7adir a su proceso una etapa de JprepolimerizaciónJ ba,o uerte aitación. @onsanto lleó a la misma conclusión casi simultáneamente " ambas empresas se enzarzaron en un laro pleito sobre patentes.20 Por su ma"or comple,idad t!cnica " por la *ariedad de sus aplicaciones# la ma"or parte del esuerzo de in*estiación " desarrollo de productos realizado por los abricantes de poliestireno se 'a centrado en el poliestireno impacto.8 %o" día es una tecnoloía tan sólidamente establecida como la del p oliestireno cristal.
Poliestireno sindiotácticoeditar ; En 01CA la ,aponesa &demitsu sintetizó por *ez primera poliestireno sindiotáctico (sPS) " tres a7os más tarde inició una colaboración con 4oR para su producción industrial. En0116 4oR abrió una planta de sPS en Sc'Qopau (lemania) pero en 833A tu*o que cerrarla por su escaso !xito comercial. 28
Normativa editar ; •
&SH 0688+0 Plásticos + Poliestireno (PS)+ Parte 0: Sistema de desinación " bases para las especiicaciones (&SH 0688+0:011>)
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&SH 0688+8 Plásticos + Poliestireno (PS)+ Parte 8: Preparación de muestras de ensa"o " determinación de las propiedades (&SH 0688+8:011A)
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&SH 8C1B+0 Plásticos + Poliestireno resistente al impacto (PS+&)+ Parte 0: Sistema de desinación " bases para las especiicaciones (&SH 8C1B+0:011B)
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&SH 8C1B+8 Plásticos + Poliestireno resistente al impacto (PS+&)+ Parte 8: Preparación de muestras de ensa"o " determinación de las propiedades (&SH 8C1B+ 8:8332)
El polietileno de alta densidad es un polímero de la amilia de los polímeros oleínicos (como el polipropileno)# o de los polietilenos. Su órmula es (+5%8+5%8+)n. Es unpolímero termoplástico conormado por unidades repetiti*as de etileno. Se desina como %DP" (por sus silas en inl!s# High ensity Polyethylene) o P"AD ( polietileno de alta densidad ). Este material se utiliza# entre otras cosas# para la elaboración de en*ases
plásticos desec'ables.
Índice ocultar ; •
0 Polimerización
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8 5aracterísticas del polietileno de alta densidad
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2 Procesos de conormado
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> plicaciones
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A Productos deri*ados
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6 =ecicla,e
Polimerizacióneditar ; El polietileno de alta densidad es un polímero de adición# conormado por unidades repetiti*as de etileno. En el proceso de polimerización# se emplean catalizadores tipo Kieler+Datta# " el Etileno es polimerizado a ba,as presiones# mediante radicales libres. " sus silas son PE4
Características del polietileno de alta densidad editar ; El polietileno de alta densidad es un polímero que se caracteriza por: 0. Excelente resistencia t!rmica " química. 8. @u" buena resistencia al impacto. 2. Es sólido# incoloro# translFcido# casi opaco. >. @u" buena procesabilidad# es decir# se puede procesar por los m!todos de conormado empleados para los termoplásticos# como in"ección " extrusión. A. Es lexible# aFn a ba,as temperaturas. 6. Es tenaz. B. Es más ríido que el polietileno de ba,a densidad. C. Presenta diicultades para imprimir# pintar o pear sobre !l. 1. Es mu" liero. 03.Su densidad es iual o menor a 3.1A8 cm2. 00. Do es atacado por los ácidos# resistente al aua a 033 T5 " a la ma"oría de los disol*entes ordinarios.
Procesos de conformado editar ;
Se puede procesar por los m!todos de conormado empleados para los termoplásticos# como son: moldeo por in"ección# rotomoldeo # extrusión " compresión.
Aplicacioneseditar ; lunas de sus aplicaciones son: •
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En*ases de alimentos# deterentes# " otros productos químicos.
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rtículos para el 'oar. uuetes. cetábulos de prótesis emorales de caderas.
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4ispositi*os protectores (cascos# rodilleras# coderas...).
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&mpermeabilización de terrenos (*ertederos# piscinas# estanques# pilas dinámicas en la ran minería).
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Empaques para partes automotrices.
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5'arolas (tra"s)termoormados con la orma eom!trica de la parte a contener.
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us' (Pallets).
@ezclas polim!ricas El polietileno de alta densidad se puede copolimerizar con propileno. lunas de sus aplicaciones son: -olsas plásticas. En*ases de alimentos# deterentes# " otros productos químicos. rtículos para el 'oar. uuetes. cetábulos de prótesis emorales de caderas. 4ispositi*os protectores (cascos# rodilleras# coderas...). &mpermeabilización de terrenos (*ertederos# piscinas# estanques# pilas dinámicas en la ran minería). Empaques para partes automotrices. 5'arolas (tra"s)termoormados con la orma eom!trica de la parte a contener.
Productos derivadoseditar ; •
-otella &n*ertida
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@aneral para destapa ca7osla*abos
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5apsulero
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islamiento de cables conductores
Reciclaeeditar ; Este material puede ser reciclado# al iual que los demás termoplásticos. Es identiicado con el siuiente símbolo:
&tros •
El polietileno de alta densidad es reciclable.
