proceso de elaboración de resinas de poliester

Autor:

Ing. Anna Herrera

Qué son?

Materias Primas

Tipos de Resinas

Elaboración

Aplicaciones

Medidas de Seguridad, Higiene y

Ambiente (SHA).

Control de Calidad

Resinas de Resinas de PoliésterPoliéster

Definición


Son ésteres complejos formados Son ésteres complejos formados cuando un alcohol bifuncional cuando un alcohol bifuncional

reacciona con un ácido dibásico o reacciona con un ácido dibásico o anhídrido originando la resina anhídrido originando la resina

soluble.soluble.

CCconstituyen una mezcla homogénea y constituyen una mezcla homogénea y viscosa de una cadena polimérica viscosa de una cadena polimérica

central, en base a poliéster.central, en base a poliéster.

Materia PrimaÁcidos insaturadosÁcidos insaturados

- Anhídrido Maleico.Anhídrido Maleico.- Ácido Fumárico.Ácido Fumárico.


- Anhídrido Ftálico.Anhídrido Ftálico.- Ácido isoftalico.Ácido isoftalico.- Ácido Adípico.Ácido Adípico.- Ácido Tereftálico.Ácido Tereftálico.- Anhídrido tetrahidrosftalicoAnhídrido tetrahidrosftalico

Ácidos saturadosÁcidos saturados

Materia Prima Glicoles

Propilenglicol. Dietilenglicol. Neopentilglicol. 1,4 Butanodiol.


Componentes SecundariosMonómeros

EstirenoVinil Tolueno Metil Metacrilato

Catalizadores Metiletilcetona Peróxido de BenzoiloHidroperóxido de Cumeno


Componentes SecundariosInhibidores / Catalizadores

Hidroquinona.Terbutil Catecol (TBC).Di - terbutil hidroquinona. Mono - terbutil hidroquinona.Octoato de Cobalto (Acelerador).


Gas InerteGas Inerte– COCO22

– NN22

Costos de las Materias Primas Costos de las Materias Primas más Importantesmás Importantes

Fuente: Información suministrada por proveedores.Fuente: Información suministrada por proveedores.

ComponenteComponente Costo(kg/$)Costo(kg/$)Ácido o anhídrido Ácido o anhídrido

ftálicoftálico0,8330,833

Ácido isoftálicoÁcido isoftálico 1,1851,185

Ácido tereftálicoÁcido tereftálico 1,0351,035

NeopentilglicolNeopentilglicol 1,2401,240

PropilenglicolPropilenglicol 1,1251,125

EtilenglicolEtilenglicol 1,0711,071

DietilenglicolDietilenglicol 0,7530,753

Anhídrido maléico Anhídrido maléico 1,2591,259

EstirenoEstireno 0,9070,907

Acelerador de cobaltoAcelerador de cobalto 3,1183,118


Estructura de los Ácidos más Utilizados

Ácidos Saturados

A. Ortoftálico

A. Isoftálico


Estructura de los Ácidos más Utilizados

Ácidos Insaturados

A. Fumárico

Anhídrido Máleico


Estructura de los Glicoles más Utilizados

Propilenglicol

Neopentilglicol


Etilenglicol

Formación de la Cadena Polimérica

Reacción General

n (OH-R-OH) + n (HOOC-R-COOH) Glicol Ácido Dicarboxílico


H(OC-R’-COR)n OH + (2n-1) H2OH(OC-R’-COR)n OH + (2n-1) H2O Poliéster AguaPoliéster Agua

Formación y Curado de la Resina con el Monómero de Entrecruzamiento

… X CC Y

HH

[ CH2 CH2 O C

O

CH CH C

O

O ]

C

C H

H

X

Y

CH2 CH2 O O

CH CH C O ]

C

C H

H

X

Y

C[

OH CH2 CH2 OH2 + HC

CO O

CH

CO

CH2CH2 O CHCH C

O

O[ ]C

O

+…...

AnhídridoMaleíco

PoliésterInsaturado

Agente deeslabonamiento

en cruz

Estructuraeslabonada en cruz

Etilenglicol


Ejemplo de una Cadena Polimérica de Poliéster


Ejemplo de la Unión de dos Cadenas por Medio del Estireno (Curado)

CH2CH

[ CH2 CH O C

O

CH CH C

O

O ]CH3 CH3

CHO CH2 O

[ CH2 CH O C

O

CH CH C

O

O ]CH3 CH3

CHO CH2 O


Componentes de las Resinas más Comunes

Tipo deTipo de

ResinaResinaÁcidoÁcido

SaturadSaturadoo

Ácido Ácido InsaturaInsatura

dodo

GlicolGlicol MonómeMonómeroro

OrtoftálicOrtoftálicaa

ortoftálicortoftálicoo

MáleicoMáleico PropilengliPropilenglicolcol

EstirenoEstireno

IsoftálicaIsoftálica IsoftálicoIsoftálico MáleicoMáleico PropilengliPropilenglicolcol

EstirenoEstireno

FlexibleFlexible AdípicoAdípico MáleicoMáleico PropilengliPropilenglicolcol

EstirenoEstireno

VinilesterVinilester -------------- MetacrílicoMetacrílico EpoxyEpoxy EstirenoEstireno


EsterificacióEsterificaciónn

Diagrama de Flujo del ProcesoDiagrama de Flujo del Proceso

CuradoCurado

CondensaciCondensaciónón

ResinaResina

CuradaCuradaPoliéstePoliéste

rr

MonómerMonómeroo

Glicol/Glicol/AguaAgua

GlicoGlicoll

Gas Gas inerteinerte

InhibidorInhibidorCatalizadCatalizad

oror

AguaAgua


ÁÁcidocido

GlicoGlicoll

Esquema del Esquema del ProcesoProceso


ReactorReactor

MonómeroMonómero

AlmacenAlmacen

Inhibidor Inhibidor

Tanque de Tanque de adelgazamiento adelgazamiento

Chaqueta de Chaqueta de CalentamientoCalentamiento

Condensador Condensador

Gas inerte Gas inerte

Tanque Tanque

AlcoholAlcoholÁcido Ácido

Agua

Etapa Adicional de Curado

Resina

Aplicaciones


Botellas

Construcción

Recubrimientos

Artefactos decorativos

Masilla para reparación de automóviles

Fabricación de esquíes, cañas para pescar

Fabricación de componentes para lanchas y aviones

Simbología de los Limites de Exposición Permisibles

TLV ‘S – ACGIH – U.S.AREL – NIOSH – U.S.APEL – OSHA – U.S.AMAK – – EuropaCAP – COVENIN – Venezuela (Nº 2253,90)

TLV – TWA (Exposición durante 8 horas semanales)

TLV – STEL (ST) (Máximo 15 minutos de exposición)

TLV – C (Nunca debe ser sobrepasado)


Ácido Isoftálico Ácido Isoftálico (C(C88HH66OO44))

– CombustibleCombustible– Forma mezclas explosivas en el aire Forma mezclas explosivas en el aire – Puede causar Tos, enrojecimiento de la piel y de Puede causar Tos, enrojecimiento de la piel y de

los ojoslos ojos– Riesgo de absorción por ingestiónRiesgo de absorción por ingestión


Seguridad e HigieneSeguridad e HigieneToxicidad y Riesgos de los Toxicidad y Riesgos de los

Reactivos:Reactivos:

RecomendacionesRecomendaciones - Mantener fríos los bidones y demás instalaciones- Mantener fríos los bidones y demás instalaciones - Evitar la dispersión del Polvo. (Extracción localizada)- Evitar la dispersión del Polvo. (Extracción localizada) - - En caso de derrame barrer la sustancia derramadaEn caso de derrame barrer la sustancia derramada - Almacenarla en un recipiente cerrado- Almacenarla en un recipiente cerrado

Resinas de Resinas de PoliésterPoliésterPropilenglicol Propilenglicol

(C3H8O2)(C3H8O2)- CombustibleCombustible- Forma mezclas explosivas vapor/aireForma mezclas explosivas vapor/aire- El vapor es más denso que el aireEl vapor es más denso que el aire- Reacciona con oxidantes fuertes Reacciona con oxidantes fuertes originado riesgo de fuego y explosión.originado riesgo de fuego y explosión.

RecomendacionesRecomendaciones - - Espuma resistente al alcohol, COEspuma resistente al alcohol, CO22, pulverización con , pulverización con

aguaagua

- Recoger el líquido derramado en un recipientes - Recoger el líquido derramado en un recipientes herméticosherméticos

- Absorber el líquido residual en arena o absorbente - Absorber el líquido residual en arena o absorbente inerteinerte

- Eliminar el residuo con abundante agua- Eliminar el residuo con abundante agua

Seguridad e HigieneManejo de la Resina

Evite atmósferas explosivaTrabaje en lugares ventilados Conectar el tambor a la red de tierra, para

evitar chispasEn caso de derrames de solventes, cubrirlos

con arenaNo almacene solventes junto al tambor de la

resina


Seguridad e Higiene

Manejo del Catalizador - Nunca lo arroje al drenaje

- Absorber en tierra seca el peróxido que se riegue, o mójelo con agua, luego deposítelo en el Tonel de Desechos Peligrosos

- Almacénelo en lugares ventilados

- Temperatura máxima de conservación es de 20 ºC


Seguridad e Higiene Manejo del Catalizador

- Emplee siempre recipientes de plástico de

polietileno, no de vidrio, ni metal (reactivos con el peróxido)

- Mantenga los recipientes perfectamente cerrados

- No exponga el Catalizador al sol o fuentes de calor

- Descarte recipientes que se inflen o burbujeen o a los que se haya pasado su fecha de caducidad


Alternativas Tecnológicas para Disminuir el Impacto Ambiental

El tratamiento de los efluentes de las resinas de poliester (Agua de Estereficación), por sedimentación primaria, produce una reducción de menos del 1% en la DBO o DQO y una eliminación del 98% de los sólidos en suspensión, mientras que los lodos activados eliminan un 89% de la DBO y la demanda química de oxígeno (DQO) y un 98% de sólidos en suspensión, respectivamente


Alternativas Tecnológicas para Disminuir el Impacto Ambiental

Los residuos de resinas de poliéster y alquídicas se han tratado únicamente por dos métodos; la flotación y la utilización como material de relleno. Sin embargo, se mantiene la opinión de que no hay un tratamiento adecuado para el agua residual de la producción de poliésteres


Resinas de Resinas de PoliésterPoliésterControl de CalidadControl de Calidad

Especificaciones del Producto Especificaciones del Producto FinalFinal

proceso de elaboración de resinas de poliester

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