poliestireno 7 pm

8/16/2019 Poliestireno 7 PM

http://slidepdf.com/reader/full/poliestireno-7-pm 1/10

Materia: Química IProfesora: Dra. Margarita Contreras Padilla

Tema: Poliestireno

Integrantes del equipo:

Alumno:Said Adrián P re! Monge.Crist"#al Sil$erio Ace$edo %amíre!.

&o. de e'pediente:()*)+(()*,-(

rupo: // 00 /er Semestre 00 1er Parcial.

2ec3a de entrega: (*0+)0(+/4

5l Poliestireno se designa con las siglas PS.6 estructuralmente6 es una cadena larga de car#ono e3idr"geno6 con un grupo fenilo unido cada dos átomos de car#ono. 5s producido por una

polimeri!aci"n $inílica de radicales li#res a partir del mon"mero de estireno. A temperatura



am#iente6 el poliestireno es un s"lido termoplástico que puede ser derretido a altas temperaturas para moldearlo por e'trusi"n 7 despu s re solidificarlo.

5l mon"mero utili!ado como #ase en la o#tenci"n del poliestireno es el estireno 89inil#enceno .89inil#enceno : C4 ;) < C; = C;(

>a f"rmula del poliestireno es:

A escala industrial6 el poliestireno se prepara calentando el etil#enceno 8C4 ;) < C;( ? C;1 en presencia de un catali!ador para dar lugar al estireno 8C4 ;) < C; = C;( . >a polimeri!aci"n delestireno requiere la presencia de una peque@a cantidad de un iniciador6 entre los que se encuentranlos per"'idos6 que opera rompi ndose para generar un radical li#re. 5ste se une a una mol cula demon"mero6 formando así otro radical li#re más grande6 que a su $e! se une a otra mol cula demon"mero 7 así sucesi$amente. 2inalmente se termina la cadena por reacciones tales como la uni"nde dos radicales6 las cuales consumen pero no generan radicales.

5'isten diferentes tipos de poliestireno:• Poliestireno cristal o de uso general 8 PPS•

Poliestireno sindiotáctico• Poliestireno de alto impacto 8;IPS• Poliestireno e'pandido

Poliestireno cristal o de uso general (GPPS): Se puede o#tener por medio de tres procesos: polimeri!aci"n en masa6 suspensi"n 7 soluci"n. 5l más utili!ado es la polimeri!aci"n en masa 7aque presenta una aparente simplicidad 7 proporciona un polímero de alta calidad.5l producto de la polimeri!aci"n del estireno puro se denomina poliestireno cristal o poliestireno deuso general 8 PPS6 siglas en ingl s . 5s un s"lido transparente6 duro 7 frágil. 5s $ítreo por de#a o



Poliestireno de alto impacto (HIPS): 5s un poliestireno modificado con un elast"mero6generalmente #utadieno. 5ste se puede o#tener por reacci"n o me!cla física entre poliestireno 7

poli#utadieno. 5s más fuerte6 no que#radi!o 7 capa! de soportar impactos más $iolentos sinromperse. 5l grado de resistencia al impacto está en funci"n del contenido de poli#utadieno. Puedeser procesado por los m todos de in7ecci"n6 soplado 7 termoformado.

Se o#tiene por polimeri!ci"n por radicales li#res del mon"mero estireno6 por agregado de cauc3o

poli#utadieno a la me!cla. 5l poli#utadieno tiene enlaces do#les en su estructura6 capaces de polimeri!ar. Se o#tiene el poli#utadieno copolimeri!ando con el mon"mero estireno. Copolímerollamado copolímero de in erto. 5ste es un polímero con cadenas que surgen de l 7 que son dediferente clase de la cadena principal. 5n este caso6 se trata de una cadena de poliestireno concadenas de poli#utadieno que emergen de ella.

5stas cadenas elast"meras colgando de la cadena principal son altamente #eneficiosas para el poliestireno. %ecuerde que los 3omopolímeros de poli#utadieno 7 poliestireno no se com#inan entresí. De modo que las ramas de poli#utadieno tratan de pro$ocar una separaci"n de fases 7 forman

peque@as #olitas:



5stas peque@as #olitas siempre estarán unidas a la fase de poliestireno. K por lo tanto e ercen unefecto so#re ese poliestireno. Act an para a#sor#er energía cuando el polímero es golpeado conalgo6 confiri ndole una resistencia que el poliestireno normal no posee. 5sto lo 3ace más fuerte6 noque#radi!o 7 capa! de soportar impactos más $iolentos6 sin romperse como el poliestireno normal.5ste material se conoce como poliestireno de alto impacto6 o ;IPS6 seg n se a#re$iatura.

5n la producci"n de poliestireno c3oque o de alto impacto6 el medio de reacci"n consisteinicialmente s"lo en una fase6 una soluci"n de poli#utadieno en estireno 8Ffase PLF . A medida queel estireno $a reaccionando6 el poliestireno generado empie!a a precipitar 8a partir de ( decon$ersi"n 7 forma así una fase distinta6 la Ffase PSF6 que consiste en partículas de poliestirenodispersas en la fase PL. >as partículas de poliestireno $an creciendo 7 siendo cada $e! másnumerosas 3asta que6 en cierto momento6 ocupan un $olumen igual al de la fase PL. A partir deentonces la disposici"n de las fases se in$ierte: la fase PS se con$ierte en el medio continuo 7 lafase PL pasa a formar partículas en el seno de la fase PS. A este fen"meno se le denomina in$ersi"nde fases.

Aplicaciones HIPS: 5l poliestireno c3oque se utili!a principalmente en la fa#ricaci"n de o# etosmediante moldeo por in7ecci"n. Algunos e emplos: carcasas de tele$isores6 impresoras6 puertas einteriores de frigoríficos6 maquinillas de afeitar desec3a#les6 uguetes. Seg n las aplicaciones se le

pueden a@adir aditi$os como por e emplo sustancias ignífugas o colorantes.

Poliestireno expandido: 5l proceso de LAS26 #asado en el uso de pentano como agenteespumante6 result" ser mu7 superior 7 en la posguerra pas" a ser el nico utili!ado industrialmente.>a demanda de poliestireno e'pandido se dispar" a finales de los a@os /-4+ gracias en parte a lain$enci"n de e'trusoras que permitían la in7ecci"n directa de pentano al poliestireno líquido.5l poliestireno e'pandido6 conocido como Fcorc3o #lancoF6 es un plástico #astante frágil 7 mu7sensi#le a prácticamente todos los disol$entes. 5stá dotado de un e'celente comportamientodiel ctrico 7 es de fácil. Se utili!a principalmente en la industria para en$ases frigoríficos6 $asosdesec3a#les del tipo t rmico o empaques para el uso electr"nico6 entre otros.



Para producir poliestireno se usan recursos naturales no reno$a#les6 7a que es un plástico deri$adodel petr"leo. 5n lo que respecta al proceso de producci"n 7 su 3uella ecol"gica6 una de las

principales preocupaciones es la emisi"n de clorofluorocar#onos 8C2C a la atm"sfera., Ca#emencionar que los procesos de producci"n de productos tales como planc3as para construcci"n6$asos t rmicos para #e#idas 7 em#ala es para electr"dom sticos nunca 3an sido responsa#les por talli#eraci"n de C2C.) 5stos procesos utili!an pentano 7 no C2CNs.

l PS en el sector de la construcción: Tanto en la edificaci"n como en las o#ras de ingenieriaci$il6 nos encontramos con numerosas aplicaciones del 5PS de#ido a su ele$ada capacidad deaislamiento t rmico6 su ligere!a6 sus propiedades de resistencia mecánica6 su adecuadocomportamiento frente al agua 7 resistencia a la difusi"n del $apor de agua. >a utili!aci"n del 5PSen la construcci"n aporta además6 #eneficios medioam#ientales principalmente deri$ado de sufunci"n de aislante t rmico6 7a que a3orra energía.

Propiedades !"sicas # $u"mica:Se descri#en las propiedades del PS c3oque 7 el PS cristal. Para el 5PS Poliestireno e'pandido.Propiedades mecánicas:

Propiedades t rmicas:5l poliestireno FcompactoF 8sin in7ecci"n de gas en su interior presenta la conducti$idad t rmicamás #a a de todos los termoplásticos. >as espumas rígidas de poliestireno GPS presentan $aloresa n más #a os de conducti$idad6 incluso menores de +6+1 O ?/ m?/6 por lo que se suele utili!ar como aislante t rmico.



Sin em#argo6 tiene relati$amente poca resistencia a la temperatura6 7a que re#landece entre H) 7/+) C 8el $alor e'acto depende del contenido en aceite mineral . Cuando el poliestireno escalentado las cadenas son capaces de tomar numerosas conformaciones. 5sta capacidad del sistema

para deformarse con facilidad so#re su temperatura de transici"n $ítrea permite que el poliestirenosea moldeado por calentamiento fácilmente.

Propiedades el ctricas:5l poliestireno tiene mu7 #a a conducti$idad el ctrica 8típicamente de /+?/4 S m?/ 6 es decir6 es unaislante. Por sus propiedades suele usarse en las instalaciones de alta frecuencia.

Propiedades "pticas:Mientras que el PS antic3oque es completamente opaco 7 #lanquecino de#ido al poli#utadieno queincorpora6 el PS cristal es transparente. Tiene un índice de refracci"n en torno a /6)*6 similar al del

policar#onato 7 el P9C.

>as me!clas de PS antic3oque 7 PS cristal son más transl cidas pero tam#i n más frágiles cuantomás PS cristal contienen. 5s posi#le encontrar un compromiso entre am#as propiedades de forma

que los o# etos fa#ricados6 por e emplo $asos desec3a#les6 sean transparentes a la $e! queacepta#lemente resistentes.

Aplicaciones (%sos):>as $enta as principales del poliestireno son su facilidad de uso 7 su coste relati$amente #a o. Sus

principales des$enta as son su #a a resistencia a la alta temperatura 8se deforma a menos de /++ C6e'cepto en el caso del poliestireno sindiotáctico 7 su resistencia mecánica modesta. 5stas $enta as7 des$enta as determinan las aplicaciones de los distintos tipos de poliestireno.

• 5l poliestireno antic3oque 8;IPS se utili!a principalmente en la fa#ricaci"n de o# etosmediante moldeo por in7ecci"n. Algunos e emplos: carcasas de tele$isores6 impresoras6

puertas e interiores de frigoríficos6 maquinillas de afeitar desec3a#les6 uguetes. Seg n las

aplicaciones se le pueden a@adir aditi$os como por e emplo sustancias ignífugas ocolorantes.

• 5l poliestireno cristal se utili!a tam#i n en moldeo por in7ecci"n allí donde la transparencia7 el #a o coste son importantes. 5 emplos: ca as de CD6 perc3as6 ca as para 3ue$os. Etraaplicaci"n mu7 importante es en la producci"n de espumas rígidas6 denominadas a $ecesFpoliestireno e'truidoF o GPS6 a no confundir con el poliestireno e'pandido 5PS. 5stasespumas GPS se utili!an por e emplo para las #ande as de carne de los supermercados6 asícomo en la construcci"n.

• 5n 5uropa6 la ma7or aplicaci"n del poliestireno es la ela#oraci"n de en$ases desec3a#les de productos lácteos mediante e'trusi"n?termoformado. 5n estos casos se suele utili!ar uname!cla de c3oque 7 de cristal6 en proporci"n $aria#le seg n se desee pri$ilegiar laresistencia mecánica o la transparencia. Rn mercado de especial importancia es el de losen$ases de productos lácteos6 que apro$ec3an una propiedad casi e'clusi$a del poliestireno:su seca#ilidad. 5s esto lo que permite separar un 7ogur de otro con un simple mo$imientode la mano.



• >a forma e'pandida 8poliestireno e'pandido 5PS6 se utili!a como aislante t rmico 7ac stico 7 es ampliamente conocido #a o di$ersas marcas comerciales 8Polie'pan6Telgopor6 5mmedue6 Icopor6 etc. .

• >a forma e'truida 8poliestireno e'truido GPS6 se emplea como aislamiento t rmico ensuelos6 de#ido a su ma7or resistencia mecánica6 7 tam#i n como alma en paneles sand ic3de fac3ada. Pero su uso más específico es el de aislante t rmico en cu#iertas in$ertidas6donde el aislamiento t rmico se coloca encima del impermea#ili!ante6 protegi ndolo de lasinclemencias del tiempo 7 alargando su $ida til.

• Etras aplicaciones menores: indumentaria deporti$a6 por e emplo6 por tener la propiedad deflotar en agua6 se usa en la fa#ricaci"n de c3alecos sal$a$idas 7 otros artículos para losdeportes acuáticos o por sus propiedades ligeras 7 amortiguadoras6 se usa en la fa#ricaci"nde cascos de ciclismo6 cascos para motoristas e incluso los de 2"rmula / 8es el 5PS lo querealmente protege contra el impacto en caso de accidente tam#i n se utili!a comoaglutinante en ciertos e'plosi$os como el %DG 7 en el &apalm 8por e emplo en el M ** .

Proceso de producción (Polimeri&ación):5l proceso más utili!ado en la actualidad para el poliestireno se #asa en la polimeri!aci"n radical enmasa. F%adicalF significa que la reacci"n es iniciada por radicales li#res6 generados #ient rmicamente #ien mediante mol culas específicas denominadas iniciadores. F5n masaF significaque el medio de reacci"n está formado esencialmente por estireno 7 poliestireno6 a@adi ndose a$eces otro 3idrocar#uro inerte perfectamente misci#le con el estireno6 a menudo etil#enceno6 quesir$e para moderar la $elocidad de reacci"n. >as líneas #asadas en procesos en emulsi"n 7 ensoluci"n 3an quedado anticuadas 3o7 día6 siendo reser$adas a la producci"n de grados deespecialidad.

Proceso de producci"n del poliestireno cristal:/. Acondicionamiento de las materias primas: Al no estar #asado en catali!adores6 el proceso del

poliestireno puede aceptar concentraciones altas de impure!as en las materias primas6 por lo que prácticamente no se reali!a purificaci"n de las mismas.

(. %eacci"n: 5l estireno polimeri!a espontáneamente6 más rápido cuanto más alta sea la temperatura.>os reactores son en esencia recipientes en los que se fi a una temperatura 8típicamente entre /++ 7(++ C 7 se asegura la 3omogeneidad mediante agitaci"n. Para acelerar la reacci"n se puedena@adir tam#i n per"'idos6 que act an como iniciadores de polimeri!aci"n.



1. Des$olatili!aci"n: >a con$ersi"n en los reactores oscila6 seg n el proceso concreto de que se trate6entre un 4+ 7 un -+ . 5l estireno no con$ertido 7 el etil#enceno son separados del poliestireno en lasecci"n de des$olatili!aci"n 7 recirculados a la alimentaci"n. >a des$olatili!aci"n consistegeneralmente de uno o $arios recipientes $acíos 8llamados des$olatili!adores en los que se aplicaalta temperatura 7 $acío e'tremo a fin de de ar menos del +6/ de 3idrocar#uros residuales en el

producto. &o o#stante6 la temperatura no de#e superar cierto $alor 8entre ()+ 7 1++ C para no

degradar las propiedades del poliestireno.

,. Purificaci"n del reciclo: 5l estireno 7 etil#enceno separados en la des$olatili!aci"n 8corriente a laque se llama reciclo contienen gran parte de las impure!as introducidas con las materias primas.Rna purificaci"n del reciclo6puede ser #ien por destilaci"n en $acío6 o #ien mediante lec3os deal mina. 5n otras plantas simplemente se purga una parte del reciclo6 lo cual permite mantener laconcentraci"n de impure!as en el proceso #a o control.

). ranulaci"n: 5n el proceso más frecuente6 el poliestireno fundido que sale del des$olatili!ador pasa por una 3ilera de agu eros6 formando 3ilos de pocos milímetros de espesor que son enfriados en un #a@o de agua6 secados 7 cortados en forma de peque@os cilindros a los que se denomina gran!a. 5notro proceso los 3ilos se cortan antes de secarlos6 con la $enta a de generar menos pol$o. Por ltimo6en una peque@a minoría de plantas el cortador está situado directamente dentro del #a@o de agua6 enuna configuraci"n id ntica a la utili!ada para las poliolefinas por e emplo.

4. 5'pedici"n: 5l poliestireno es o #ien en$iado a silos para ser $endido a granel o #ien ensacado 7em#alado en pal s de una tonelada.

Particularidades del proceso del poliestireno antic3oque 8;IPS :5l poliestireno antic3oque se produce seg n un proceso mu7 similar al del poliestireno cristal6

por lo que a continuaci"n s"lo se enumeran las diferencias.

>a diferencia más o#$ia es que 3a7 que disol$er el cauc3o 8normalmente poli#utadieno aunqueen ocasiones se utili!a estireno?#utadieno en el estireno antes de alimentarlo a los reactores.Para ello se emplean grandes tanques agitados.

>os reactores pueden tener la misma geometría que los del poliestireno cristal pero su control esmuc3o más delicado porque los parámetros de la reacci"n influ7en en la morfología de las

partículas de poli#utadieno 8cantidad de partículas6 tama@o6 forma 6 lo cual tiene un gran efectoso#re las propiedades mecánicas del producto final.

Por ltimo6 la temperatura de des$olatili!aci"n tam#i n de#e ser controlada de forma más fina porque de ella depende la reticulaci"n del poli#utadieno6 que no de#e ser ni e'cesi$a niinsuficiente.

Producci"n de poliestireno e'pandido:5l proceso producti$o para la o#tenci"n de Poliestireno 5'pandido utili!a como materia prima el Poliestireno5'pandi#le6 el cual se o#tiene de la Polimeri!aci"n del 5stireno en presencia de un agente e'pansor

8pentano . 5l Poliestireno 5'pandi#le es transformado en artículos aca#ados de Poliestireno 5'pandidomediante un proceso que consta de tres etapas: una etapa de 5'pansi"n6 seguida de una etapa de 5sta#ili!ado6finali!ando con una ltima 5'pansi"n 7 el Moldeo:

/. Pree'pansi"n:5l Poliestereno 5'pandi#le6 en forma de granos6 se calienta en pree'pansores con $apor de agua atemperaturas situadas entre H+ 7 //+BC apro'imadamente6 3aciendo que el $olumen aumente 3asta )+$eces el $olumen original. Durante esta etapa los granos son agitados continuamente. 5n esta etapa esdonde la densidad final del 5PS es determinada. 5n funci"n de la temperatura 7 del tiempo de e'posici"n



la densidad aparente del material disminu7e de unos 41+ Jg0m 1 a densidades que oscilan entre los /+ ?1+ Jg0m1.>uego de la Pree'pansi"n6 los granos e'pandidos son enfriados 7 secados antes de que sean transportadosa los silos.

(. %eposo intermedio 7 esta#ili!aci"n:Durante la segunda etapa del proceso6 los granos pree'pandidos6 conteniendo -+ de aire6 sonesta#ili!ados durante (, 3oras.Al enfriarse las partículas reci n e'pandidas6 en la primera etapa6 se crea un $acío interior que es precisocompensar con la penetraci"n de aire por difusi"n. De este modo las perlas alcan!an una ma7or esta#ilidad mecánica 7 me oran su capacidad de e'pansi"n6 lo que resulta $enta oso para la siguienteetapa de transformaci"n.

1. 5'pansi"n 7 moldeo final:5n esta etapa las perlas pree'pandidas 7 esta#ili!adas se transportan a unos moldes donde nue$amente seles comunica $apor de agua 7 las perlas se sueldan entre si.5n esta operaci"n6 las perlas pree'pandidas se cargan en un molde agu ereado en el fondo6 la partesuperior 7 los laterales6 con el fin de que pueda circular el $apor. >as perlas se a#landan6 el Pentano se$olatili!a 7 el $apor entra de nue$o en las ca$idades. 5n consecuencia6 las perlas se e'panden 76 comoestán comprimidas en el interior del $olumen fi o del molde6 se empaquetan formando un #loque s"lido6cu7a densidad $iene determinada en gran parte por el alcance de la e'pansi"n en la etapa inicial de

pree'pansi"n.

'i liograf"a:3ttp:00 .quiminet.com0articulos0todo?so#re?el?poliestireno?111*.3tm3ttps:00es. iJipedia.org0 iJi0Poliestireno3ttp:00 .eis.u$a.es0 macromol0curso/1?/,0poliestireno0principal.3tml3ttp:00tecnologiadelosplasticos.#logspot.m'0(+//0+40poliestireno.3tml3ttp:00 .te'toscientificos.com0polimeros0poliestireno3ttp:00pslc. s0spanis30st7rene.3tm

poliestireno 7 pm

Documents