UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA AGROINDUSTRIAL ALMACENAMIENTO, TRANSPORTE Y EMBALAJE**********************************************************************************************************

PLASTICOS SINTETICOS

: Ing. M.sc JHONY MAYTA HANCCO

:

JOSE DIEGO LLACSA MAMANI

: X

PLASTICOS INTETICOSI.- INTRODUCCIONEl contino desarrollo de nuevos materiales de barrera. Por lo general la industria de alimentos exige a sus proveedores: con una vida anaquel ms prolongada, mayor proteccin, mejores propiedades organolpticas, etc.El hecho que marco la era moderna en el campo de los envases fue la llegada de los polmeros en la dcada de los 60. Desde entonces se han desarrollado una gran variedad de compuestos y estructuras buscando siempre mejorar sus propiedades y aplicaciones.Principalmente el envase desarrolla cuatro funciones: contener, proteger y cuantificar al alimento adems de servir de soporte para comunicacin y publicidad.Los envases plsticos o polimricos representa el 10% en peso de todos los materiales para envasado. Su principal ventaja es su gran variedad, adems de un amplio espectro de propiedades. La densidad de la mayora de los polmeros esta alrededor de 1g/ lo que permite fabricar envases ligeros. Son relativamente baratos y fcilmente procesables y moldeables. Los dos inconvenientes mayores son su permeabilidad a gases y vapores y la posibilidad de interaccionar con el producto. Los plsticos utilizados para el envasado son termoplsticos, es decir se funden a altas temperaturas y son slidos a temperatura ambiente. Pueden ser modificados por copolimerizacion, aditivos, mezclado y tratamiento superficialII.- FUNDAMENTO TEORICOLOS MATERIALES PLSTICOS

2.1 PLASTICOS2.1.1 ORGENES DE LOS PLSTICOSEl trmino Plstico, en su significacin mas general, se aplica a las sustancias de distintas estructuras y naturalezas que carecen de un punto fijo de ebullicin y poseen durante un intervalo de temperaturas propiedades de elasticidad y flexibilidad que permiten moldearlas y adaptarlas a diferentes formas y aplicaciones. Sin embargo, en sentido restringido, denota ciertos tipos de materiales sintticos obtenidos mediante fenmenos de polimerizacin o multiplicacin artificial de los tomos de carbono en las largas cadenas moleculares de compuestos orgnicos derivados del petrleo y otras sustancias naturales.La definicin enciclopdica de plsticos reza lo siguiente: Materiales polimricos orgnicos (los compuestos por molculas orgnicas gigantes) que son plsticos, es decir, que pueden deformarse hasta conseguir una forma deseada por medio de extrusin, moldeo o hilado. Las molculas pueden ser de origen natural, por ejemplo la celulosa, la cera y el caucho (hule) natural, o sintticas, como el polietileno y el nylon. Los materiales empleados en su fabricacin son resinas en forma de bolitas o polvo o en disolucin. Con estos materiales se fabrican los plsticos terminados.2.1.2. ETIMOLOGAEl vocablo plstico deriva del griego plastikos, que se traduce como moldeable. Los polmeros, las molculas bsicas de los plsticos, se hallan presentes en estado natural en algunas sustancias vegetales y animales como el caucho, la madera y el cuero, si bien en el mbito de la moderna tecnologa de los materiales tales compuestos no suelen encuadrarse en el grupo de los plsticos, que se reduce preferentemente a preparados sintticos.El primer plstico se origina como resultado de un concurso realizado en 1860, cuando el fabricante estadounidense de bolas de billar Phelan and Collander ofreci una recompensa de 10.000 dlares a quien consiguiera un sustituto aceptable del marfil natural, destinado a la fabricacin de bolas de billar. Una de las personas que compitieron fue el inventor norteamericano Wesley Hyatt, quien desarroll un mtodo de procesamiento a presin de la piroxilina, un nitrato de celulosa de baja nitracin tratado previamente con alcanfor y una cantidad mnima de disolvente de alcohol. Si bien Hyatt no gan el premio, su producto, patentado con el nombre de celuloide, se utiliz para fabricar diferentes objetos detallados a continuacin. El celuloide tuvo un notable xito comercial a pesar de ser inflamable y de su deterioro al exponerlo a la luz.El celuloide se fabricaba disolviendo celulosa, un hidrato de carbono obtenido de las plantas, en una solucin de alcanfor y etanol. Con l se empezaron a fabricar distintos objetos como mangos de cuchillo, armazones de lentes y pelcula cinematogrfica. Sin ste, no hubiera podido iniciarse la industria cinematogrfica a fines del siglo XIX. Puede ser ablandado repetidamente y moldeado de nuevo mediante calor, por lo que recibe el calificativo de termoplstico.En 1909 el qumico norteamericano de origen belga Leo Hendrik Baekeland (1863-1944) sintetiz un polmero de inters comercial, a partir de molculas de fenol y formaldehdo. Este producto poda moldearse a medida que se formaba y resultaba duro al solidificar. No conduca la electricidad, era resistente al agua y los disolventes, pero fcilmente mecanizable. Se lo bautiz con el nombre de baquelita (o bakelita), el primer plstico totalmente sinttico de la historia.Baekeland nunca supo que, en realidad, lo que haba sintetizado era lo que hoy conocemos con el nombre de copolmero. A diferencia de los homopolmeros, que estn formados por unidades monomricas idnticas (por ejemplo, el polietileno o el polipropileno), los copolmeros estn constituidos, al menos, por dos monmeros diferentes.Otra cosa que Baekeland desconoca es que el alto grado de entrecruzamiento de la estructura molecular de la baquelita le confiere la propiedad de ser un plstico termoestable, es decir que puede moldearse apenas concluida su preparacin. En otras palabras, una vez que se enfra la baquelita no puede volver a ablandarse. Esto la diferencia de los polmeros termoplsticos, que pueden fundirse y moldearse varias veces, debido a que las cadenas pueden ser lineales o ramificadas pero no presentan entrecruzamiento.Entre los productos desarrollados durante este periodo estn los polmeros naturales alterados, como el rayn, fabricado a partir de productos de celulosa.2.1.3. Evolucin de los PlsticosLos resultados alcanzados por los primeros plsticos incentivaron a los qumicos y a la industria a buscar otras molculas sencillas que pudieran enlazarse para crear polmeros. En la dcada del 30, qumicos ingleses descubrieron que el gas etileno polimerizaba bajo la accin del calor y la presin, formando un termoplstico al que llamaron polietileno (PE). Hacia los aos 50 aparece el polipropileno (PP).Al reemplazar en el etileno un tomo de hidrgeno por uno de cloruro se produjo el cloruro de polivinilo (PVC), un plstico duro y resistente al fuego, especialmente adecuado para caeras de todo tipo. Al agregarles diversos aditivos se logra un material ms blando, sustitutivo del caucho, comnmente usado para ropa impermeable, manteles, cortinas y juguetes. Un plstico parecido al PVC es el politetrafluoretileno (PTFE), conocido popularmente como tefln y usado para rodillos y sartenes antiadherentes.Otro de los plsticos desarrollados en los aos 30 en Alemania fue el poliestireno (PS), un material muy transparente comnmente utilizado para vasos, potes y hueveras. El poliestireno expandido (EPS), una espuma blanca y rgida, es usado bsicamente para embalaje y aislante trmico.Tambin en los aos 30 se crea la primera fibra artificial, el nylon. Su descubridor fue el qumico Walace Carothers, que trabajaba para la empresa Dupont. Descubri que dos sustancias qumicas como el hexametilendiamina y cido adpico, formaban polmeros que bombeados a travs de agujeros y estirados formaban hilos que podan tejerse. Su primer uso fue la fabricacin de paracadas para las fuerzas armadas estadounidenses durante la Segunda Guerra Mundial, extendindose rpidamente a la industria textil en la fabricacin de medias y otros tejidos combinados con algodn o lana. Al nylon le siguieron otras fibras sintticas como por ejemplo el orln y el acriln.En la presente dcada, principalmente en lo que tiene que ver con el envasado en botellas y frascos, se ha desarrollado vertiginosamente el uso del tereftalato de polietileno (PET), material que viene desplazando al vidrio y al PVC en el mercado de envases.2.1.4 Caractersticas Generales de los PlsticosLos plsticos se caracterizan por una relacin resistencia/densidad alta, unas propiedades excelentes para el aislamiento trmico y elctrico y una buena resistencia a los cidos, lcalis y disolventes. Las enormes molculas de las que estn compuestos pueden ser lineales, ramificadas o entrecruzadas, dependiendo del tipo de plstico. Las molculas lineales y ramificadas son termoplsticas (se ablandan con el calor), mientras que las entrecruzadas son termoendurecibles (se endurecen con el calor).Los polmeros se producen por la unin de cientos de miles de molculas pequeas denominadas monmeros que forman enormes cadenas de las formas ms diferentes. Algunas parecen fideos, otras tienen ramificaciones, otras, globos, etc. Algunas se asemejan a las escaleras de mano y otras son como redes tridimensionales.La mayor parte de los polmeros que usamos en nuestra vida diaria son materiales sintticos con propiedades y aplicaciones variadas.Lo que distingue a los polmeros de los materiales constituidos por molculas de tamao normal son sus propiedades mecnicas. En general, los polmeros tienen una muy buena resistencia mecnica debido a que las grandes cadenas polimricas se atraen. Las fuerzas de atraccin intermoleculares dependen de la composicin qumica del polmero y pueden ser de varias clases. Las ms comunes, denominadas Fuerzas de Van der Waals2.1.5 Tipos de plsticosLa clasificacin ms aceptada es la que se basa en la procedencia de las materias plsticas. Estas pueden proceder: de la transformacin de otros productos naturales , o ser enteramente sintticas .Es as que se pueden distinguir dos grupos: 1. Plsticos nacidos de la modificacin qumica de ciertas sustancias orgnicas. 2. Plsticos de obtencin sinttica. 1. Plsticos de origen natural con modificacin qumicaEn este caso se usan los materiales que ofrece la propia naturaleza desde la goma laca por ejemplo , hasta otros que si bien son de extraccin de sustancias naturales, requeran de una transformacin qumica, con el fin de modificar sus componentes moleculares y conferirles las caractersticas de las propiedades plsticas deseadas, por ejemplo la celulosa y la casena.Dentro de este grupo se encuentran: el acetato de celulosa, plsticos de casena, cauchos sintticos, celulosa metlica, steres-goma, etilcelulosa, plsticos del lignito y nitrato de celulosa.2. Plsticos de obtencin sintticaSe obtienen siempre por reacciones qumicas a partir de dos o ms elementos igualmente qumicos, que por sucesivas reacciones se transforman en resinas artificiales.Dentro de este grupo se encuentran: las resinas acrlicas, fenlicas, fluoroplsticos, resinas de hidrocarburo, melaminas, poliaminas, polisteres, poliestirenos, politer( epoxi), polidefricas(polietileno y polipropileno), poliuretano, siliconas, urea-formol y virilos ( policloruros de vinilo y poliacetatos de vinilo).2.2 MATERIALES PLASTICOS UTILIZADOS ACTUALMENTEEn la tabla 1 se resumen los plsticos ms utilizados en el envasado de alimentos.Tabla 1:POLIOLEFINASPolietileno(PE)Polietino de baja densidad(LDPE)

Polietileno de ultra baja densidad(ULDPE)

Polietileno lineal de baja densidad(LLDPE)

Polietileno de alta densidad(HDPE)

Etileno-acetato de vinilo(EVA)

Etileno-acido acrlico(EAA)

Lonomeros

Polipropileno(PP)Polipropileno homopolimero

Polipropileno copolimero

Polibutileno

POLIESTIRENO(PS)Poliestireno de propsito general (GPPS)

Poliestireno de alto impacto (HIPS)

Poliestireno expandible(EPS)

ETILENO VINIL ALCOHOL (EVOH)

POLICLORURO DE VINILIDENO (PVDC)

POLIMEROS DE CONDENSACIONNylon

Policarbonatos

Poliesteres

Resinas epoxi

Poliuretanos

OTROSPolitetrafluoroetileno (PTFE)

Polibutadieno

Polimeros basados en el acrilonitrilo

Films con recubrimiento de silicio y aluminio

2.2.1 POLIOLEFINASLas olefinas o alquenos, son hidrocarburos que contienen al menos un doble enlace. En la industria de los plsticos, olefina se refiere a la familia de los plsticos basados en el etileno, propileno y butileno2.2.1.1 POLIETILENOEl polietileno (PE) es un material termoplstico blanquecino, de transparente a translcido, y es frecuentemente fabricado en finas lminas transparentes. Las secciones gruesas son translcidas y tienen una apariencia de cera. Mediante el uso de colorantes pueden obtenerse una gran variedad de productos coloreados.Por la polimerizacin de etileno pueden obtenerse productos con propiedades fsicas muy variadas. Estos productos tienen en comn la estructura qumica fundamental (-CH2-CH2-)n, y en general tienen propiedades qumicas de un alcano de peso molecular elevado. Este tipo de polmero se cre para usarlo como aislamiento elctrico, pero despus ha encontrado muchas aplicaciones en otros campos, especialmente como pelcula y para envases.

2.2.1.1.1 Tipos de PolietilenoEn general hay dos tipos de polietileno: De baja densidad (LDPE) De alta densidad (HDPE). El de baja densidad tiene una estructura de cadena enramada, mientras que el polietileno de alta densidad tiene esencialmente una estructura de cadena recta.El polietileno de baja densidad fue producido comercialmente por primera vez en el Reino Unido en 1939 mediante reactores autoclave ( o tubular) necesitando presiones de 14.500 psi ( 100 Mpa) y una temperatura de unos 300 C. El polietileno de alta densidad fue producido comercialmente por primera vez en 1956-1959 mediante los proceso de Philips y Ziegler utilizando un catalizador especial. En estos procesos la presin y temperatura para la reaccin de conversin del etileno en polietileno fueron considerablemente ms bajas. Por ejemplo, el proceso Philips opera de 100 a 150 C y 290 a 580 psi ( 2 a 4 MPa) de presin.Sobre 1976 se desarroll un nuevo proceso simplificado a baja presin para la produccin de polietileno, el cual utiliza una presin de 100 a 300 psi ( 0,7 a 2 Mpa) y una temperatura de unos 100 C. El polietileno producido puede describirse como un polietileno lineal de baja densidad (LLDPE) y tiene una estructura de cadena lineal con ramificaciones laterales cortas, inclinadas. 2.2.1.1.2 Consideraciones GeneralesLos termoplsticos pueden ser ablandados mediante calor repetidas veces y endurecidos mediante enfriamiento. Las resinas de polietileno son termoplsticas.Las propiedades de las resinas de polietileno se deben principalmente, sino exclusivamente a tres propiedades moleculares bsicas: densidad, peso molecular promedio y distribucin del peso molecular. Estas propiedades bsicas a su vez dependen del tamao, estructura y uniformidad de la molcula de polietileno. Algunas de las propiedades que hacen del polietileno una materia prima tan conveniente para miles de artculos manufacturados son , entre otras poco peso, flexibilidad, tenacidad, alta resistencia qumica y propiedades elctricas sobresalientes.La enorme competencia en el mercado de polietileno ha trado consigo ms trabajos acerca de la modificacin de polietilenos con propiedades especficas para aplicaciones determinadas. Son de esperar mejoras en propiedades parejas con determinados usos, a medida que se comprenda mejor la estructura de los diversos polmeros de polietileno y su relacin con las propiedades fsicas y qumicas.2.2.1.1.3 Estructura fsica, qumica del polietilenoAntes de describir las propiedades del polietileno examinemos con algn detalle la estructura qumica y fsica del polmero. A. Estructura qumicaEl anlisis del polietileno (C, 85.7%; H, 14.3%) corresponde a la frmula emprica (CH2)n, resultante de la polimerizacin por adicin del etileno. La estructura de un polietileno tpico difiere de la de un alcano de cadena recta en que es de cadena ramificada y contiene grupos olefnicos de tres tipos ( por lo menos). Puede contener tambin otros grupos qumicos derivados del catalizador usado en su fabricacin o de impurezas en el etileno, pero stas representan generalmente mucho menos de 0.1% en peso del polmero. La condicin ramificada de la cadena del polmero influye profundamente en las propiedades fsicas tanto del polietileno slido como del polietileno fundido. En consecuencia, las propiedades fsicas que se indican ms adelante se refieren no slo a un intervalo de pesos moleculares, sino tambin a cierto tipo de polmeros de cadena ramificada. Variando las condiciones en que se realiza la polimerizacin, es posible variar el grado de ramificacin entre lmites amplios y producir gran nmero de tipos de polmeros. Como en la mayora de los polmeros, una muestra normal tiene una distribucin amplia de pesos moleculares, y el fraccionamiento del polietileno indica que una muestra de un peso molecular medio numrico de 15000 contiene material de peso molecular inferior a 1000 y tambin superior a 80000. Por otra parte, el examen infrarrojo de fracciones del polietileno normal muestra que el nmero de ligaduras dobles por molcula es aproximadamente el mismo para fracciones de peso molecular elevado y de peso molecular bajo y que la frecuencia de las cadenas laterales a lo largo de la molcula es independiente del peso molecular de la fraccin.B. Estructura fsica del slidoEl carcter ms importante de la estructura fsica del polietileno es la cristalinidad parcial del slido ( 2,5). Un polietileno no ramificado es casi completamente cristalino y tiene un punto de fusin relativamente neto. Un polietileno tiene una estructura parcialmente cristalina, parcialmente amorfa, y muestra un cambio gradual, a medida que aumenta la temperatura, hasta el estado completamente amorfo fundido. El grado de cristalinidad a temperaturas ordinarias se determina fcilmente por una medida del peso especfico, y es aproximadamente 60% para un polietileno normal. Puede hacerse muestras ms o menos cristalinas, y esta variacin es debida a la variacin en el grado de ramificacin de la cadena.

Tabla 2: Ramificacin de la cadena y cristalinidad

Ramificacin ( CH3 por 100 CH2)Densidad a 20 CCristalinidad (%)

0 ( polimetileno)0.9995

10.9680

20.9472

30.9260

40.9155

De la observacin de la tabla anterior se deduce que al aumentar la ramificacin de la cadena, disminuye la densidad del polietileno y su grado de cristalinidad.Varias propiedades son directamente afectadas por la cristalinidad y, en consecuencia por el grado de ramificacin. Son ejemplo la dureza, el punto de reblandecimiento y el punto de cedencia por la traccin.Otras propiedades, como la resistencia a la traccin, la flexibilidad a temperaturas bajas y la resistencia al choque, son principalmente funciones del peso molecular medio.El gran nmero de tipos de polietileno es una consecuencia de la extensa variacin en el peso molecular y en el grado de ramificacin, y por consiguiente en la cristalinidad, propiedades que varan segn las condiciones de polimerizacin. Los estudios del modo de cristalizacin del polietileno desde su estado fundido muestran que la cristalizacin empieza en puntos distribuidos al azar en la masa del material y prosiguen radialmente hacia afuera con una rapidez que depende de la temperatura a la cual se produce la cristalizacin.2.2.1.1.4 Propiedades del polietilenoEl polietileno de alto peso molecular es un slido blanco y translcido. En secciones delgadas es casi del todo transparente. A las temperaturas ordinarias es tenaz y flexible, y tiene una superficie relativamente blanda que puede rayarse con la ua. A medida que aumenta la temperatura, el slido va hacindose ms blando y finalmente se funde a unos 110 C, transformndose en un lquido transparente. Si se reduce la temperatura por debajo de la normal, el slido se hace ms duro y ms rgido, y se alcanza una temperatura a la cual una muestra no puede doblarse sin romperse.Polietileno slido: En la tabla siguiente se muestran algunas de las propiedades tpicas del polietileno slido.

Tabla 3: Propiedades fsicas y mecnicasPropiedades fsicas y mecnicas

Peso molecular medio25.00

Viscosidad intrnseca ( en tetranidronaftaleno a 75 C),dlts/gr1,0

Punto de Fusin, C110

Densidad

a 20 C0,92

a 50 C0,90

a 80 C0,87

a 110 C0,81

Coeficiente de dilatacin lineal entre 0 y 40 C, por C0,0002

Aumento de volumen por calentamiento desde 20 a 110 C, 14

Compresibilidad a 20 C, por atm. 5,5 x 10-5

Calor especfico

a 20 C0,55

a 50 C0,70

a 80 C0,90

ndice de refraccin1,52

Mdulo de Young ( 0-5% de extensin), Kg/cm21.600

Resistencia a la traccin a 20 C., Kg/cm2150

Resistencia al choque ( barra con muesca de 0,5 plg. en cuadro),Kgm+2,07

Dureza Brinell ( bola de 2 mm de dim., 3 Kg2

Conductividad trmica, cal/ (seg.) (cm2) ( C/cm0,0007

Alargamiento en la ruptura500

Estas propiedades se refieren a un producto con peso molecular aproximado de 25.000. Algunas de las propiedades son relativamente insensibles al peso molecular, entre ellas la densidad, el punto de fusin, el calor especfico, la dureza y el mdulo de Young; otras, como la resistencia a la traccin, la resistencia al choque, la resistencia al desgarramiento, el alargamiento en la rotura por traccin y la flexibilidad a temperaturas bajas, son sensibles al peso molecular. La eleccin del peso molecular necesario para diferentes usos significa, en general, una transaccin entre las propiedades mecnicas mejoradas del material de alto peso molecular y la mayor facilidad para fabricar artculos con el material de peso molecular ms bajo.Tabla 4: Algunas propiedades de los LDPE y HDPEPropiedadLDPELLDPEHDPE

Densidad,g/cm30,92-0,930,922-0,9260,95-0,96

Resistencia a la traccin x 1000 psi0,9-2,51,8-2,92,9-5,4

Elongacin, %550-600600-80020-120

Cristalinidad, %65....95

Rigidez dielctrica, V/mill.480....480

Mxima temperatura de uso, C82-10048080-120

Solubilidad e hinchazn: A temperaturas inferiores a 60 C., el polietileno, si se exceptan las muestras de peso molecular muy bajo, es muy poco soluble en los disolventes, pero a temperaturas ms altas es fcilmente soluble en hidrocarburos e hidrocarburos halogenados, aunque sigue siendo muy poco soluble en lquidos ms polares, como alcoholes, cidos, steres, aminas, fenoles y nitrocompuestos. La rapidez con que vara la solubilidad en funcin de la temperatura es frecuentemente tan grande que da el aspecto de casi una temperatura crtica por debajo de la cual el polmero es insoluble y por encima de la cual es fcilmente soluble. La solubilidad del polietileno depende hasta cierto punto del peso molecular; las variedades ms solubles son las de peso molecular ms bajo; pero a temperaturas inferiores a 110 C, tiene tambin mucha importancia el grado de ramificacin de la cadena y, por consiguiente, la capacidad del polmero slido para cristalizar. De dos polmeros con el mismo peso molecular, pero con diferentes grados de ramificacin, el ms soluble es el ms ramificado.Cuando se pone polietileno slido en contacto con un disolvente, se produce absorcin apreciable del lquido por polmero slido e hinchazn apreciable del slido, incluso a temperaturas en las cuales no se produce disolucin apreciable del polmero. A medida que aumenta la temperatura, aumenta la cantidad y la rapidez de la absorcin. La absorcin del lquido es afectada por el peso molecular y por la estructura molecular y disminuye a medida que aumenta el peso molecular y a medida que el polmero tiene una estructura ms cristalina y menos ramificada.El polietileno es insoluble en agua y slo absorbe sta en un grado muy limitado. La absorcin de agua aumenta con la temperatura.Permeabilidad: Una propiedad importante del polietileno es su pequea permeabilidad al vapor de agua. Por otro lado, el polietileno tiene una permeabilidad elevada a los vapores orgnicos y al oxgeno. La permeabilidad aumenta con la temperatura.Propiedades elctricas: Como poda esperarse de su composicin qumica, el polietileno tiene una conductividad elctrica pequea, baja permitividad, un factor de potencia bajo ( 9,15) y una resistencia dielctrica elevada. Las propiedades elctricas no son especialmente sensibles a la humedad en virtud de la absorcin muy pequea de agua por el polietileno; pero el factor de potencia es probable que aumente si se somete el polietileno a la oxidacin.Propiedades qumicas: El polietileno es uno de los polmeros ms estables e inertes, como poda esperarse de su estructura sustancialmente parafnica. Sin embargo, tiene algunas reacciones que limitan sus usos y que exigen adoptar ciertas precauciones durante su tratamiento.En ausencia completa de oxgeno, el polietileno es estable hasta 290 C. Entre 290 y 350 C, se descompone y da polmeros de peso molecular ms bajo, que son normalmente termoplsticos o ceras, pero se produce poco etileno. A temperaturas superiores a 350 C, se producen productos gaseosos en cantidad creciente, pero el producto principal no es el etileno, sino el butileno. En este respecto, el polietileno difiere del poliestireno y del metilacrilato de metilo, que dan el monmero como producto principal de la pirlisis. En presencia de oxgeno, el polietileno es mucho menos estable. Se han observado cambios en las propiedades fsicas y qumicas que indican oxidacin y degradacin de las molculas del polmero a 50 C, y en presencia de la luz se produce una degradacin incluso a las temperaturas ordinarias.La oxidacin trmica del polietileno es importante en el estado fundido, porque influye sobre el comportamiento en los procesos de tratamiento, y en el estado slido porque fija lmites a ciertos usos. Los principales efectos de la oxidacin del polietileno son variaciones en el peso molecular que se manifiestan primero por cambios en la viscosidad y, cuando son ms intensos, por deterioro en la resistencia mecnica, variacin en las propiedades elctricas ( especialmente aumento en el factor de potencia), desarrollo de olor rancio y cambio de color al amarillo, pardo y, en casos extremos, al negro.. Una oxidacin intensa, especialmente a temperaturas elevadas, conduce a la degradacin de la cadena y a la prdida de productos voltiles: monxido de carbono, agua y cidos grasos, y el producto se hace quebradizo y parecido a la cera.El proceso de la oxidacin es autocataltico; aumenta la rapidez de la oxidacin a medida que aumenta la cantidad de oxgeno absorbido. La velocidad de oxidacin vara de una muestra a otra y es mayor cuando la ramificacin de cadena es grande y tambin si el contenido inicial de grupos que contienen oxgeno es grande.La oxidacin trmica del polietileno puede reducirse o suprimirse durante algn tiempo incorporndole antioxidantes; en general, stos son los mismos tipos que se usan para el caucho, y muchos son fenoles o aminas. Al elegir el antioxidante, se prestar atencin a puntos como la ausencia de color y olor y a la baja volatilidad para evitar prdidas durante el tratamiento a temperaturas altas.La oxidacin fotocatalizada del polietileno expuesto a la luz del Sol es un problema ms grave, ya que la proteccin no se consigue con tanta facilidad como en el caso de la oxidacin trmica. Los antioxidantes normales son de poca utilidad y la proteccin ms satisfactoria se obtiene incorporando aproximadamente 2% de negro de humo, bien dispersado en el polmero. Se tiene tambin aqu una reaccin autocataltica, como en el caso de la oxidacin trmica. La fotooxidacin produce coloracin, deterioro en las propiedades fsicas y prdida de resistencia mecnica, que conduce al agrietamiento y ruptura de las muestras sometidas a tensin. Conviene insistir en que el polietileno no protegido no sirve para usos en los cuales estar expuesto a la luz solar.Tabla 5: Oxidacin del Polietileno

TiposCaractersticasEfectosProteccin

TRMICAautocatalizadaVariaciones del PM. Variacin de las propiedades elctricas. Desarrollo de olor rancio. Cambio de color. Degradacin de la cadena.Incorporacin de antioxidantes.

FOTOCATALIZADAautocatalizadaColoracin. Deterioro en las propiedades fsicas. Prdida de resistencia mecnica: grietas.Negro de humo: 2%.

2.2.1.1.5 Usos y aplicaciones del polietilenoEl polietileno ha encontrado amplia aceptacin en virtud de su buena resistencia qumica, falta de olor, no toxicidad, poca permeabilidad para el vapor de agua, excelentes propiedades elctricas y ligereza de peso. Se emplea en tuberas, fibras, pelculas, aislamiento elctrico, revestimientos, envases, utensilios caseros, aparatos quirrgicos, juguetes y artculos de fantasa.Las primeras aplicaciones del polietileno se basaron en sus excelentes propiedades elctricas, y hasta el ao 1945 su uso como aislante en los cables submarinos y otras formas de recubrimiento de conductores absorbi la mayor parte del material fabricado. Recientemente, han adquirido mayor importancia los usos que se basan en su inercia y su resistencia al agua, y hoy se usa el polietileno en grado cada vez mayor para hacer botellas y otros envases, tuberas para agua y pelcula para envolver, usos que consumen ms de la mitad del polietileno producido. A continuacin se estudian con ms detalles algunos de los usos ms importantes.a. Envases, vasijas y tubosEl PE se usa muchos en forma de botellas, vasos y otros recipientes, tanto en la industria para la manipulacin de materias corrosivas como en el hogar para diversos lquidos. En esas aplicaciones, las principales ventajas son la inercia, el poco peso y menor probabilidad de que se rompa, comparado al vidrio. El PE se utiliza en frascos lavadores de laboratorio y en frascos para la pulverizacin de cosmticos. El PE se usa mucho para cierres de diversos tipos.Los tubos de pared gruesa se usan para el transporte de agua, especialmente en las granjas y en las minas, donde la facilidad para colocar las tuberas, la resistencia a las condiciones corrosivas del suelo y el poco peso son factores importantes. Otra aplicacin de los tubos de polietileno son las instalaciones de calor radiante; en stas, las tuberas que conducen el agua caliente estn incluidas en un piso de hormign. Sin embargo, en sta y en otras aplicaciones hay que tener en cuenta la oxidacin del polmero a temperaturas prximas a 50 C y posiblemente a temperaturas ms bajas.b. PelculaLa pelcula de polietileno en un espesor de 0,025-0,250 mm absorbe una proporcin elevada de la produccin total de polietileno. Su uso se bas originalmente en su combinacin de buenas propiedades mecnicas con una baja permeabilidad al vapor de agua, y por ello sirve para empaquetar productos alimenticios, aplicacin en la cual su flexibilidad a baja temperatura hace satisfactorio su uso en los refrigeradores. Tambin sirve para la proteccin de objetos metlicos, equipo elctrico, piezas grandes de maquinaria y vehculos, para evitar su deterioro a consecuencia de la humedad. Se pueden usar tambin para empaquetar ciertos productos alimenticios, y en este caso la transparencia, la tenacidad y la resistencia al desgarramiento son las cualidades importantes. La pelcula de PE pueden convertirse fcilmente en bolsas en maquinaria automtica, uniendo las secciones por medio del calor. Los adhesivos para el PE no dan resultado. La pelcula de PE puede imprimirse satisfactoriamente. La irradiacin gamma de la pelcula de PE mejora sealadamente la retencin de tinta. Un uso especial interesante de la pelcula de PE es la construccin de globos para las investigaciones a grandes altitudes.c. Revestimiento del papelOtro uso del polietileno en forma de pelcula es el revestimiento del papel para reducir la permeabilidad al vapor de agua y mejorar las propiedades mecnicas. Un uso semejante del PE es el mejoramiento de las propiedades del revestimiento de parafina aplicado al papel.d. FilamentosEl bajo punto de fusin del polietileno limita seriamente su uso como fibra textil; pero se han hecho tejidos para tapicera de automviles con monofilamentos de polietileno. El PE no se tie fcilmente. Los filamentos se usan en el estado estirado en fro, y una limitacin a la utilidad de este material es el aflojamiento que se produce a temperaturas elevadas. El deterioro mecnico a la luz solar es tambin un problema.e. Instalaciones qumicasEl PE se usa para la construccin de instalaciones qumicas en las cuales se necesita cierta resistencia a los productos qumicos. La pelcula de PE se ha usado para construir pisos resistentes a los cidos.Pueden resumirse entonces las principales aplicaciones de los distintos tipos de polietileno en el siguiente cuadro:Cuadro a: aplicaciones de los distintos tipos dePolietileno de baja densidadPolietileno de alta densidad

pelcula termocontrableenvasamiento automticobolsas industriales film para agro bolsas de uso general cables elctricos (aislantes)tuberas para riego tubos y pomoscaosenvases sopladosbotellasbidones contenedores industriales cajones bolsas de supermercado bolsas tejidas macetas

2.2.1.2 POLIPROPILENOEl polipropileno es un termoplstico semicristalino, que se produce polimerizando propileno en presencia de un catalizador estereo especfico. El polipropileno tiene mltiples aplicaciones, por lo que es considerado como uno de los productos termoplsticos de mayor desarrollo en el futuro. Es un producto inerte, totalmente reciclable, su incineracin no tiene ningn efecto contaminante, y su tecnologa de produccin es la de menor impacto ambiental. Esta es una caracterstica atractiva frente a materiales alternativos.

La polimerizacin cataltica del propileno fue descubierta por el italiano Giulio Natta en 1954 y marc un notable hito tanto por su inters cientfico, como por sus importantes aplicaciones en el mbito industrial. Empleando catalizadores selectivos, se obtuvo un polmero cristalino formado por la alineacin ordenada de molculas de propileno monmero. Los altos rendimientos de reaccin permitieron su rpida explotacin comercial. Aunque el polipropileno fue dado a conocer a travs de patentes y publicaciones en 1954, su desarrollo comercial comenz en 1957 y fue debido a la empresa italiana Montecatini. Pocos aos ms tarde, otras empresas, entre ellas I.C.I. y Shell fabricaban tambin dicha poliolefina. Este descubrimiento impuls la investigacin de los sistemas catalticos estereoespecficos para la polimerizacin de olefinas y le otorg a Natta, junto al alemn Karl Ziegler, el premio Nobel de qumica en 1963.Hoy en da el polipropileno es uno de los termoplsticos ms vendidos en el mundo, con una demanda anual estimada de 40 millones de toneladas. Sus incrementos anuales de consumo han sido prximos al 10% durante las ltimas dcadas, confirmando su grado de aceptacin en los mercados.La buena acogida que ha tenido ha estado directamente relacionada con su versatilidad, sus buenas propiedades fsicas y la competitividad econmica de sus procesos de produccin. Varios puntos fuertes lo confirman como material idneo para muchas aplicaciones: Baja densidad Alta dureza y resistente a la abrasin Alta rigidez Buena resistencia al calor Excelente resistencia qumica Excelente versatilidad Por la excelente relacin entre sus prestaciones y su precio, el polipropileno ha sustituido gradualmente a materiales como el vidrio, los metales o la madera, as como polmeros de amplio uso general (ABS y PVC).Las principales compaas petroleras del mundo producen polipropileno, bien sea por participacin directa, o por medio de filiales. En el transcurso de los ltimos aos el volumen de negocio del polipropileno ha ido creciendo de manera significativa, tanto en el mundo como dentro del grupo. 2.2.1.2.1 Estructura del polipropileno Estructuralmente es un polmero vinlico, similar al polietileno, slo que uno de los carbonos de la unidad monomrica tiene unido un grupo metilo. El polipropileno fabricado de manera industrial es un polmero lineal, cuya espina dorsal es una cadena de hidrocarburos saturados. Cada dos tomos de carbono de esta cadena principal, se encuentra ramificado un grupo metilo (CH3). Esto permite distinguir tres formas ismeras del polipropileno:

Isotctica

Sindiotctica

AtcticaEstas se diferencian por la posicin de los grupos metilo-CH3 con respecto a la estructura espacial de la cadena del polmero.Las formas isotcticas y sindiotcticas, dada su gran regularidad, tienden a adquirir en estado slido una disposicin espacial ordenada, semicristalina, que confiere al material unas propiedades fsicas excepcionales. La forma atctica, en cambio, no tiene ningn tipo de cristalinidad. Los procesos industriales ms empleados estn dirigidos hacia la fabricacin de polipropileno isotctico que es el que ha despertado mayor inters comercial.2.2.1.2.2 Mecanismo de reaccinLa polimerizacin del propileno es una reaccin de adicin que emplea catalizadores de coordinacin. Estos son compuestos de metales de transicin que, por medio de enlaces metal-carbono, permiten la insercin de unidades de monmero. Uno de los primeros sistemas desarrollados fue del tipo TiCl4/A1,R3. Aunque a partir de ste los sistemas catalticos han evolucionado de manera significativa y sus rendimientos han aumentado de manera impresionante, el principio de funcionamiento de todos ellos es muy similar.Los mecanismos de reaccin del sistema cataltico son los que explican la estructura lineal de la molcula de polipropileno. Aunque todava se debaten algunos detalles, la mayora de investigadores admite que el inicio de la reaccin viene dado por la activacin del sistema cataltico segn un modelo descrito detalladamente por Cossee y Arlman. Una vez creados los sitios activos, las cadenas de polmero crecen en etapas sucesivas sobre el catalizador, al formarse un complejo de coordinacin entre la molcula de propileno monmero y una casilla de coordinacin vacante. La reaccin suele terminarse por transferencia, gracias a la accin de agentes como el hidrgeno. El empleo de estos agentes es bastante til para controlar la longitud promedio de las cadenas de polmero formadas y, por ende, su peso molecular, su viscosidad en fundido, etc.

La reaccin es altamente regio-selectiva, lo que significa que las cadenas de monmero se incorporan en la cadena principal formando configuraciones bien definidas (isotcticas, sindiotcticas o atcticas). La introduccin de compuestos donadores de electrones suele crear grupos estticamente voluminosos alrededor de los centros activos del catalizador, por lo que la formacin de una de las configuraciones suele estar favorecida (generalmente la isotctica).Si durante la polimerizacin slo se introduce propileno monmero, obtendremos un homopolmero. Si se introduce junto, al propileno un segundo monmero (o comonmero), se obtiene un copolmero. El comonmero ms ampliamente utilizado es el etileno. Se distinguen dos tipos de copolmeros: Los copolmeros al azar (en donde monmero y comonmero se hacen reaccionar simultneamente) y los copolmeros bloque, o heterogneos (donde monmero y comonmero se introducen en dos etapas sucesivas).En la actualidad se est viviendo una revolucin en el mundo del polipropileno con el desarrollo industrial de una nueva generacin de catalizadores: los metalocenos. Se trata de una nueva familia de compuestos organometlicos que controlan con mayor precisin la regularidad de la estructura del polmero formado y su distribucin de pesos moleculares. Los productos as obtenidos tendrn propiedades diferenciadas que podrn complementar la gama actual.2.2.1.2.3 Propiedades del polipropilenoa) Dispersin de pesos molecularesComo en la sntesis de otros polmeros, la longitud de las cadenas de polipropileno creadas en una misma partida no es uniforme. Se obtiene una dispersin de pesos moleculares ms o menos amplia, que condiciona las propiedades mecnicas del grado producido. La distribucin de pesos moleculares viene restringida por los procesos de fabricacin, por las condiciones de operacin, y sobre todo por los sistemas catalticos empleados. En sistemas Ziegler Natta es comn encontrar distribuciones consideradas anchas, comparadas con aquellas de los polmeros fabricados con las nuevas generaciones de catalizadores metalocenos.b) Viscosidad - Caractersticas reolgicasLa viscosidad en fundido es, junto con la dispersin de pesos moleculares una de las caractersticas ms importantes a la hora de la caracterizacin de los grados de polipropileno, ya que influye directamente sobre las condiciones de procesado, y por ello sobre la economa de los procesos. Una manera de caracterizar la viscosidad de los productos es por medio de un ensayo normalizado llamado ndice de fluidez. Cuanto mayor es el ndice de fluidez, menor es la viscosidad. Est relacionado de manera inversa con el peso molecular del polmero.c) Cristalinidad - Propiedades mecnicasAl tratarse de molculas altamente lineales, las molculas de polipropileno tienden a tomar en estado slido una estructura ordenada, semicristalina. Las molculas forman cadenas largas y estables, con altos pesos moleculares. Esta es la que le confiere sus propiedades mecnicas excepcionales, en particular en lo que respecta a la dureza, la resistencia a la traccin y la rigidez.2.2.1.2.4 Grados de polipropileno HomopolmerosSe fabrican introduciendo propileno en un nico reactor. Tienen en general una buena serie de propiedades mecnicas y por ello se les suele emplear para fabricar objetos con densidad baja, alta rigidez, alto punto de fusin y por ello, temperaturas de servicio altas. Copolmeros AzarSe fabrican introduciendo simultneamente propileno y etileno en un mismo reactor (el contenido en etileno suele ser bajo). Este hecho hace que las cadenas de polmero estn formadas por mezclas al azar de unidades de etileno y de propileno. Tienen, como los homopolmeros, buenas propiedades en general, aunque destacan su mayor transparencia, su mejor resistencia al impacto y su menor punto de fusin. Estas propiedades condicionan las aplicaciones a las que estn dirigidos, siendo una de las ms conocidas los envases alimentarlos. Copolmeros BloqueSe fabrican en dos etapas, produciendo inicialmente homopolmero en un primer reactor, y sobre ste un copolmero al azar en un segundo reactor. De esta manera se obtiene un producto mezcla, donde se encuentran dos fases diferenciadas pero estrechamente unidas. Por sus buenas propiedades de resistencia al impacto se les denomina tambin copolmeros de impacto. Tienen una rigidez inferior a la del homopolmero y se les destina a aplicaciones como parachoques, maletas o contenedores. Copolmeros especialesAlgunos procesos particulares permiten preparar copolmeros de propileno con comonmeros diferentes, como buteno, hexeno, octeno, norborneno, etc. Estos productos suelen ir dirigidos a mercados especficos, en donde se emplean como mejoradores de impacto o como compatibilizantes con otras resinas.2.2.1.2.5 Compuestos y mezclasComo otros termoplsticos, el polipropileno permite ser procesado y tratado fuera del reactor despus del proceso de sntesis. Es comn entonces verle empleado como material en mezclas con otros polmeros o con cargas minerales en altas proporciones (superiores al 10%) para formar materiales compuestos. Estos materiales tienen propiedades diferenciadas de aquellas del material de partida (mayor rigidez, o mejor resistencia al impacto, etc.).Los diferentes grados de polipropileno suelen incorporar indistintamente diversos paquetes de aditivos (en proporciones inferiores al 1 %), cuya finalidad suele ser la mejora de la estabilidad termo-oxidativa de los productos, o de sus propiedades fsicas (aumento de la transparencia, de la rigidez, o mejora del aspecto superficial). En este campo, los nuevos desarrollos son de gran importancia. El estudio de cargas y de fibras novedosas es otro factor de desarrollo importante que se potencia en la actualidad.De acuerdo con esta clasificacin, el polipropileno debe ser considerado como un grupo de polmeros, con propiedades fsicas variadas, y no como un nico producto. Es por ello que sus aplicaciones son tan variadas.2.2.1.2.6 Aplicaciones del polipropilenoA partir de los procesos industriales se pueden preparar un sin fin de productos de polipropileno diferentes, cuyas propiedades varan segn la longitud de las cadenas del polmero (peso molecular), de su polidispersidad, de los comonmeros eventualmente incorporados, etc. Estas caractersticas bsicas definen las propiedades mecnicas del material y sus aplicaciones finales. Literalmente se habla de diferentes tipos o grados de polipropileno. Por todo esto, la gran diversidad de productos producidos con esta poliolefina le permite tener aplicaciones tan variadas como: Baldes, recipientes, botellas Muebles Juguetes Pelculas para envases de alimentos Fibras y filamentos Bolsas y bolsones Fondo de alfombras Paales, toallas higinicas, ropa a. Envases de pared delgadaUna de las tendencias ms firmes en la industria del moldeo por inyeccin actual es el diseo de piezas de espesores menores a los 0.8 mm, genricamente conocidas como "de pared delgada". Trabajar en esos espesores aumenta la rentabilidad del proceso en dos direcciones perfectamente definidas. Por un lado disminuye el peso por pieza y por el otro, los tiempos de ciclo incrementando, de esta forma, la productividad. Las principales aplicaciones de polipropileno en este campo se encuentran en artculos tales como copas de postre, potes de margarina, baldes de helado, entre otros. A modo de ejemplo, en ciclos de hasta 3 segundos es posible obtener potes de margarina de 250 cm3, de slo 10 gr de peso y 0.4 mm de espesor. Una variable muy importante es la relacin entre la longitud total de flujo y el espesor de la pieza que, para el caso del polipropileno, no debe superar un valor de 330. Es decir que: una pieza de 1 mm de espesor puede tener una longitud de 330 mm. Si el espesor se disminuye a 0.8 mm, la longitud de flujo se debe disminuir en la misma proporcin; si no la relacin anterior se elevara a 412 y habra severas dificultades para llenar el molde. Trabajar en espesores tan pequeos representa un desafo para el material, que debe conjugar un buen balance de propiedades mecnicas en estado slido con buenas propiedades de flujo en estado fundido. El material, a su vez, debe asegurar una elevada rigidez y una buena resistencia al impacto. Por otro lado debe poseer una fluidez lo suficientemente elevada como para llenar un molde que le ofrece gran oposicin al flujo. Gracias a sus caractersticas en estado fundido, el polipropileno puede ser moldeado por la mayora de los diferentes procesos de transformacin de plsticos, entre los cuales pueden destacarse:a.1. Moldeo por inyeccin Este proceso consiste en la fusin del material, junto con colorantes o aditivos, para luego forzarlo bajo presin dentro de un molde. Este molde es refrigerado, el material se solidifica y el artculo final es extrado. Este mtodo es usado para hacer muchos tipos de artculos, como por ejemplo frascos, tapas, muebles plsticos, cuerpos de electrodomsticos, aparatos domsticos y piezas de automviles. El polipropileno es apreciado por su fcil proceso y por sus excelentes propiedades finales, que incluyen baja densidad, alto brillo y rigidez, resistencia trmica y qumica, entre otras. a.2. Moldeo por Soplado Es usado para la produccin de frascos, botellas, tanques de vehculos, etc. En este proceso, un tubo de material fundido es soplado dentro de un molde y toma la forma de la cavidad. Cuando es enfriado, el molde es abierto y el artculo extrado. a.3 Pelculas de polipropilenoSon largamente empleadas en el embalaje de alimentos y otros artculos. Son fabricadas por extrusin, forzando el pasaje del material fundido a travs de una matriz tubular o plana. La pelcula producida de esta forma puede ser orientada posteriormente, obtenindose una pelcula ms resistente.a.4 ExtrusinPor este proceso pueden ser obtenidos un sinnmero de artculos continuos, entre los que se incluyen tubos, chapas, fibras, etc. Las chapas de polipropileno son hechas mediante el pasaje del material fundido a travs de una matriz plana, y posteriormente enfriado en cilindros paralelos. Las chapas pueden ser usadas para la produccin de varios artculos a travs de su corte y doblez, o termoformadas para la produccin de potes, vasos, etc. Las fibras son producidas por el corte y posterior estiramiento de una chapa, que luego son utilizadas en telares para la produccin de tejidos, bolsas, etc.a.5 Fibras de polipropilenoSon empleadas para la produccin de alfombras, tapices y hilos, entre otros. Para su elaboracin, el material fundido es plastificado en una extrusora y forzado a travs de minsculos orificios, formando las fibras. De modo semejante son producidos los no tejidos de polipropileno, que son ampliamente utilizados en productos higinicos desechables, ropas protectoras, etc. Estos productos se benefician de la tenacidad y flexibilidad de los nuevos materiales.

2.2.1.3 POLIESTIRENOEl poliestireno fue obtenido por primera vez en Alemania por la I.G. Farbenindustrie, en el ao 1930. El proceso ms utilizado hoy da para su fabricacin es el de "polimerizacin en masa", habiendo quedados obsoletos los procesos en emulsin y en solucin.La polimerizacin del estireno puro da como resultado un poliestireno puro que es un slido incoloro, rgido, frgil y con flexibilidad limitada. A este poliestireno puro se lo denomina poliestireno cristal o poliestireno de uso general (General Purpose Polystyrene, GPPS). Debajo de los 95 C (temperatura de transicin vtrea del poliestireno), el poliestireno cristal es vtreo, por encima de esa temperatura a.C. ms blando y puede moldearse.Recientemente se ha desarrollado una nueva clase de poliestireno que recibe el nombre de sindiotctico. Es diferente porque los grupos fenilo de la cadena polimerica estn unidos alternativamente a ambos lados de la misma. El poliestireno "normal" o poliestireno atctico no conserva ningn orden con respecto al lado de la cadena donde estn unidos los grupos fenilos. El "nuevo" poliestireno es cristalino y funde a 270 C, pero es mucho ms costoso. Slo se utiliza en aplicaciones especiales de alto valor aadido.Otro material de esta familia es el "poliestireno expandido" (EPS, siglas en ingls). Consiste en 95% de poliestireno y 5% de un gas que forma burbujas que reducen la densidad del material. Su aplicacin principal es como aislante en construccin y para el embalaje de productos frgiles. la densidad es de 1.06 g/cm3.Las ventajas principales del poliestireno son su facilidad de uso y su coste relativamente bajo. Sus principales desventajas son su baja resistencia a la alta temperatura (PS atctico) (se deforma a menos de 100C) y su resistencia mecnica modesta. Estas ventajas y desventajas determinan las aplicaciones de los distintos tipos de poliestireno.2.2.1.3.1 Obtencin El poliestireno es un polmero que se obtiene por un proceso denominado polimerizacin, que consiste en la unin de muchas molculas pequeas para lograr molculas muy grandes. La sustancia obtenida es un polmero y los compuestos sencillos de los que se obtienen se llaman monmeros. El monmero utilizado como base en la obtencin del poliestireno es el estireno (vinilbenceno): C6 H5 CH = CH2

A escala industrial, el poliestireno se prepara calentando el etilbenceno (C6 H5 CH2 - CH3) en presencia de un catalizador para dar lugar al estireno (C6 H5 CH = CH2). La polimerizacin del estireno requiere la presencia de una pequea cantidad de un iniciador, entre los que se encuentran los perxidos, que opera rompindose para generar un radical libre. Este se une a una molcula de monmero, formando as otro radical libre ms grande, que a su vez se une a otra molcula de monmero y as sucesivamente. Finalmente se termina la cadena por reacciones tales como la unin de dos radicales, las cuales consumen pero no generan radicales.

2.2.1.3.2 PropiedadesHay que tener en cuenta que, adems de los enlaces covalentes que mantienen unidas a las molculas de los monmeros, suelen producirse otras interacciones intermoleculares e intramoleculares que influyen notablemente en las propiedades fsicas del polmero, que son diferentes de las que presentan las molculas de partida. El poliestireno, en general, posee elasticidad, cierta resistencia al ataque qumico, buena resistencia mecnica, trmica y elctrica y baja densidad.El poliestireno es un polmero termoplstico. En estos polmeros las fuerzas intermoleculares son muy dbiles y al calentar las cadenas pueden moverse unas con relacin a otras y el polmero puede moldearse. Cuando el polmero se enfra vuelven a establecerse las fuerzas intermoleculares pero entre tomos diferentes, con lo que cambia la ordenacin de las cadenas. 2.2.1.3.3Transformacin del poliestireno y aplicacionesLas tcnicas de transformacin ms utilizadas en la transformacin de los plsticos son: Extrusin: el polmero es calentado y empujado por un tornillo sin fin y pasa a travs de un orificio con forma de tubo. Se producen por extrusin tuberas, perfiles, vigas y materiales similares. Inyeccin: El polmero se funde con calor y friccin y se introduce en un molde fro donde el plstico solidifica. Este mtodo se usa para fabricar objetos como bolgrafos, utensilios de cocina, juguetes, etc. Extrusin con soplado: En primer lugar se extrusiona un tubo de plstico que se introduce en un molde que se cierra alrededor del plstico. Entonces se introduce aire dentro del tubo de plstico, el cul se ve obligado a adquirir la forma del molde. Esta es la forma en que se obtienen las botellas de plstico. El poliestireno de alto impacto se utiliza principalmente en la fabricacin de objetos mediante moldeo por inyeccin. Segn las aplicaciones se le pueden aadir aditivos como por ejemplo sustancias ignfugas o colorantes. El poliestireno cristal se utiliza tambin en moldeo por inyeccin all donde la transparencia y el bajo coste son importantes. Otra aplicacin muy importante es en la produccin de espumas, denominadas a veces XPS, a no confundir con el poliestireno expandido EPS. Estas espumas se utilizan por ejemplo para las bandejas de carne de los supermercados, as como en la construccin. La forma expandida (poliestireno expandido) se utiliza como aislante trmico y acstico y es ampliamente conocido bajo diversas marcas comerciales (Poliexpan o porexpn, Telgopor, etc.) Cuadro 3:MTODO DE FABRICACINUSOS

Moldeo Por inyeccinTapones de botellasContenedoresJuguetesCarcasas de radio y televisinPartes del automvilInstrumental mdicoMenaje domstico

Moldeo por sopladoBotellasContenedoresPartes del automvil

ExtrusinPelculas protectorasPerfiles en generalReflectores de luzCubiertas de construccin

Extrusin y termoconformadoEmbalajes alimentariosInteriores de frigorficosEquipajesServicios desechablesGrandes estructuras del automvil

1. Envases de alimentos: Uno de los mayores consumos de poliestireno se encuentra en todo lo relacionado con envases para alimentos; es muy comn verlo en potes de productos lcteos (yogur, quesos, dulces, etctera) tanto como en bandejas, recipientes y estuches en locales de comida rpida. Pueden ser transparentes, de color, espumados o expandidos. El OPS (poliestireno biorientado) es tambin ampliamente usado en estas aplicaciones por su excelente cristalinidad y brillo, que realza la apariencia de los productos dentro del envase. 2. Vajilla y bazar: Vajilla descartable, platos, bandejas, vasos, cubiertos, etctera. Vajilla para avin y artculos de bazar de todo tipo. 3. Electrodomsticos- Electrnicos: Dentro del rubro Electrodomsticos, es importante su utilizacin en refrigeracin: para paneles interiores de heladeras, bandejas y crispers interiores. Tambin se usa en televisin y audio. 4.Otros: Cosmtica, juguetera, calzado, placas aislantes para la construccin, separadores de fruta, etctera. 2.2.3 POLIMEROS DE CONDENSACION2.2.3.1 NYLONLos nylons son de la familia de poliamidas termoplsticas, que contiene el grupo amino, repetidas veces en la cadena. Se obtienen cuando una diamina reacciona con un diacido. Tambin se pueden obtener de un aminocido.Son materiales claros termoformables, muy fuertes y tenaces en un amplio intervalo de temperatura. Los atributos ms importantes de los nylons para envasado son su excelencia termoformablidad, resistencia al agrietado y termoformabilidad, resistencia al agrietado y a la abrasin, buena barrera a la grasa y al olor y buena resistencia mecnica.Son una barrera para gases, aceites y aromas. Su permeabilidad al oxigeno, nitrogenoy dixido de carbono es baja, sin embargo su velocidad de transmisin de agua es elevada debido a la polaridad del grupo amida. Absorbe la humedad deteriorando sus propiedades mecnicas y aumentando la permeabilidad al oxigeno.2.2.3.2 POLIESTERES El polister mas utilizado en el envasado de alimentos es el polietilentereftalato(PET). Se produce por la reaccin de esterificacin entre el glicol y el acido tereftalico. Es lineal y termoplstico.Presenta una excelente transparencia, relativamente baja permeabilidad a los gases, resistencia a elevadas temperturas, alta resistencia a la tensin, impacto y destrozo, ligereza y posibilidad de reciclaje.La principal aplicacin del PET es el envasado de bebidas alcoholicas, refrescos con gas y bebidas sin gas, sustituyendo a los copolimeros del acrilonitrilo. 2.2.3.3 OTROS POLIMEOS DE CONDENSACION2.2.3.3.1 Resina epoxdicas

Se endurecen con catalizador. Muy duras y resientes. Muy estables a los cidos y bases. Aislantes y fcil de mecanizar. Grandes cualidades adhesivas. (Metales, hormign etc). Se usan para hacer pegamentos aditivos de barnices, pinturas.

2.2.3.3.1 Poliurenato

BAJA DENSIDAD. Buen aislante trmico, y acstico ( aislamiento de casa, hornos etc). La gomaespuma usado en colchones, esponjas. ELSTICO DURO. Juntas de goma. PEGAMENTO DE METALES Y BARNICES.

2.2.4 OTROS PLASTICOS

2.2.4.1 Tefln Duro ,tenaz, resistente al calor. Buenas cualidades antiadherentes. Se usa en fontanera, juntas aislantes, cojinetes, revestimiento de sartenes.2.2.4.2 PolibutadienoEs utilizado por copolomerizacion con el estireno y el acrilonitrilo para mejorar la resistencia de los polmeros. Se usa principalmente en la junta de las juntas de los contenedores.

III. BIBLIOGRAFIA SMITH, WILIAM F. (2004). Ciencia e Ingeniera de Materiales Tercera Edicion, Mc Graw Hill. AMSTEAD, B.H. (2004). Procesos de Manufactura versin SI. Decima Sptima Impresin. ASKELAND, DONALD R. (1998). Ciencia e Ingeniera de Materiales, Cuarta Edicin. Thomson. DOYLE, KEYSER, LEACH SCHRADER AND SINGER. (1985). Procesos y Materiales de Manufactura. Tercera Edicin. Editorial Prentice Hall Hispanoamericana S.A ENCICLOPEDIA DEL PLSTICO EN LA INDUSTRIA. (2000). 4 tomos. Editorial GG.Mxico KALPAKJIAN, SEROWE; SCHMID, STEVEN R. (2002). Manufactura Ingeniera y Tecnologa. Cuarta Edicin. Editorial Pearson Educacin. Mxico SCHEY, JOHN A. (2002). Procesos de Manufactura. Tercera Edicin. Mc Graw Hill Rodriguez Pin, E., Rodriguez Pin, M., & Riera Rodriguez, F. (s.f.). Envases y Embalajes - Plasticos A limentarios. TEXTOS CIENTIFICOS. (2009). PET. Consultado en: Http://www.textoscientificos.com/polimeros/pet

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