Polímeros y Plásticos
POLIMEROS Y PLASTICOS
Los plásticos son sustancias formadas por macromoléculas orgánicas llamadas polímeros. Estos polímeros son grandes agrupaciones de monómeros unidos mediante un proceso químico llamado polimerización. Los plásticos proporcionan el balance necesario de propiedades que no pueden lograrse con otros materiales por ejemplo: color, poco peso, tacto agradable y resistencia a la degradación ambiental y biológica.
POLIMEROS Y PLASTICOS PROCESOS DE OBTENCION
Los polímeros provienen principalmente del petróleo. Aproximadamente, el 4 % de la producción mundial de petróleo se convierte en plástico. Después del “cracking” y del “reforming” se obtienen moléculas sencillas como son el etileno y el benceno que son los compuestos de partida para la fabricación de los polímeros. Se pueden distinguir dos grandes métodos de polimerización: por adición y por condensación
POLIMEROS Y PLASTICOS
TIPOS DE PROCESOS Procesos Primarios Extrusión Inyección Soplado Calandreo Inmersión Rotomoldeo Compresión
POLIMEROS Y PLASTICOS
TIPOS DE PROCESOS Procesos Secundarios Termoformado Doblado Corte Torneado Barrenado
POLIMEROS Y PLASTICOS CARACTERISTICAS DEL PROCESO Tienen una baja densidad. Permeables e impermeables, difusión en materiales termoplásticos. Son aislantes eléctricos. Son aislantes térmicos, aunque la mayoría no resisten temperaturas muy elevadas.
POLIMEROS Y PLASTICOS CARACTERISTICAS DEL PROCESO Su quema es muy contaminante. Son resistentes a la corrosión y a estar a la intemperie. Resisten muchos factores químicos. Algunos se reciclan mejor que otros, que no son biodegradables ni fáciles de reciclar. Son fáciles de trabajar.
POLIMEROS Y PLASTICOS
REACCIONES QUIMICAS DEL PROCESO •POLIMEROS DE ADICIÓN
2n H2C=CH2 → [-CH2-CH2-CH2-CH2-]n •POLIMEROS DE CONDENSACIÓN
R-COOH + R'-OH → R-CO-OR' + H2O
POLIMEROS Y PLASTICOS DIAGRAMAS DE FLUJO DEL PROCESO
POLIMEROS Y PLASTICOS DIAGRAMAS DE FLUJO DEL PROCESO
OBTENCION DE PVC
POLIMEROS Y PLASTICOS VARIABLES DEL PROCESO
140 kg/cm2 (2,000 PSI) Para agua a 23 ºC (73.4 ºF)
Designado como PVC 12454-B (32) (NMX-E-31/1994, ASTM D1784-78)
Densidad
= 1.3 a 1.58 gr/cm3
Flamabilidad = autoextinguible
Dilatación
térmica = 8 x 10-4 m/m ºC
POLIMEROS Y PLASTICOS MATERIAS PRIMAS En un principio, la mayoría de los plásticos se fabricaban a partir de resinas de origen vegetal, como la celulosa (del algodón), el furfural (de la cáscara de la avena), aceites de semillas y derivados del almidón o del carbón. La caseína de la leche era uno de los materiales no vegetales utilizados. A pesar de que la producción del nailon se basaba originalmente en el carbón, el aire y el agua, y de que el nailon 11 se fabrica todavía con semillas de ricino, la mayoría de los plásticos se elaboran hoy con derivados del petróleo. Las materias primas derivadas del petróleo son tan baratas como abundantes. No obstante, dado que las existencias mundiales de petróleo tienen un límite, se están investigando otras fuentes de materias primas, como la gasificación del carbón.
POLIMEROS Y PLASTICOS MATERIAS PRIMAS Materias primas petroquímicas usadas en la fabricación de estos polímeros: Metano: urea, formaldehído, fosgeno, bióxido de carbono, amoniaco. Etileno: cloruro de vinilo, etilenglicol, acetato de vinilo, estireno, óxido de etileno, alcohol polivinílico. Propileno: cloruro de alilo, epiclorhidrina , 2-etilhexil acrilato, butil acrilato, etil acrilato, metil acrilato, óxido de propileno, polioles, propilenglicol, acrilonitrilo. Butilenos: butadieno, anhídrido maleico.
POLIMEROS Y PLASTICOS MATERIAS PRIMAS Benceno: estireno, hexametilendiamina.
ácido
salpico,
caprolactama,
Tolueno: toluendiisocianato. Ortoxileno: anhídrido ftálico. Metaxileno: ácido isoftálico. Paraxileno: ácido tereftálico y dimetil tereftalato.
anilina,
POLIMEROS Y PLASTICOS PRODUCTOS DESEADOS Polietileno
de Baja Densidad (LDPE)
Polietileno
de alta Densidad (HDPE)
Polipropileno Poliestireno Cloruro
de Polivinilo (PVC)
Cloruro
de Polivinilideno
Polipropileno
POLIMEROS Y PLASTICOS NUEVAS TECNOLOGÍAS A fines del siglo XX el precio del petróleo disminuyó, y de la misma manera decayó el interés por los plásticos biodegradables. En los últimos años esta tendencia se ha revertido, se ha tomado mayor conciencia de que las reservas petroleras se están agotando de manera alarmante. La fabricación de plásticos biodegradables o EDPs (environmentally degradable polymers and plastics) a partir de materiales naturales, es uno de los grandes retos en diferentes sectores; industriales, agrícolas, y de materiales para servicios varios. Ante esta perspectiva, las investigaciones que involucran a los plásticos obtenidos de otras fuentes han tomado un nuevo impulso y los polihidroxialcanoatos aparecen como una alternativa altamente prometedora.
POLIMEROS Y PLASTICOS NUEVAS TECNOLOGÍAS La sustitución de los plásticos actuales por plásticos biodegradables es una vía por la cual el efecto contaminante de aquellos, se vería disminuido en el medio ambiente. Los desechos de plásticos biodegradables pueden ser tratados como desechos orgánicos y eliminarlos en los depósitos sanitarios, donde su degradación se realice en exiguos períodos de tiempo.
POLIMEROS Y PLASTICOS NUEVAS TECNOLOGÍAS Los polímeros biodegradables se pueden clasificar de la siguiente manera: Polímeros
extraídos o removidos directamente de la biomasa: polisacáridos como almidón y celulosa. Proteínas como caseína, queratina, y colágeno. Polímeros
producidos por síntesis química clásica utilizando monómeros biológicos de fuentes renovables. Polímeros
producidos por microorganismos, bacterias productoras nativas o modificadas genéticamente.
POLIMEROS Y PLASTICOS NUEVAS TECNOLOGÍAS Dentro de la última categoría se hallan los plásticos biodegradables producidos por bacterias, en este grupo encontramos a los PHAs y al ácido poliláctico (PLA). Los PHAs debido a su origen de fuentes renovables y por el hecho de ser biodegradables, se denominan “polímeros doblemente verdes”. El PLA, monómero natural producido por vías fermentativas a partir de elementos ricos en azúcares, celulosa y almidón, es polimerizado por el hombre. Los bioplásticos presentan propiedades fisicoquímicas y termoplásticas iguales a las de los polímeros fabricados a partir del petróleo, pero una vez depositados en condiciones favorables, se biodegradan.
POLIMEROS Y PLASTICOS COMERCIALIZACIÓN DE LOS PRODUCTOS Aislante
eléctrico
En
el sector industrial y de consumo. (Envoltorios, bolsas de basura,...) Construcción;
cañerías, espumas aislantes de poliestireno, otros.
Industrias
varias: piezas de motores, carrocerías, juguetes, maletas, artículos deportivos, fibras textiles, etc. Artefactos
eléctricos
POLIMEROS Y PLASTICOS Los polímeros son compuestos químicos o macromoléculas, es decir, moléculas muy grandes y pesadas que se forman por la unión de moléculas más pequeñas y ligeras, llamadas monómeros. Todo parece indicar que las condiciones están dadas para desarrollar polímeros a gran escala en Venezuela. "La base de los polímeros es la industria petroquímica. Los polímeros están constituidos por monómeros y los monómeros provienen del petróleo", los polímeros han hecho más fácil la vida de las personas, "están en todas partes, tienen las mismas propiedades de los metales pero son más livianos. Son tan diversos que pueden dar todo tipo de aplicaciones". específicamente, a la elaboración de implantes con plásticos y al diagnóstico de enfermedades a través de nanopartículas con funciones específicas. los polímeros han abarcado prácticamente cualquier ámbito de la cotidianidad, "desde la salud hasta la tecnología electrónica; al mismo tiempo, se está haciendo un gran trabajo en lo que es la simulación de estructuras óseas y edificios. Para este país tienen una importancia singular por la capacidad de la industria petroquímica venezolana".
