¿Qué es el poliestireno (PS)?
Es un polímero sintético hecho de monómero de estireno. La PS se produce mediante la polimerización del estireno, que es un tipo de material de construcción utilizado para producir una variedad de productos de plástico. También ocurre de forma natural (fresas, canela, café y cerveza).
Este polímero de plástico es un termoplástico transparente natural que está disponible tanto en forma sólida como en material de espuma rígida. El material PS generalmente utilizado es transparente, duro y frágil en sus propiedades.
Es un plástico comúnmente utilizado para producir una variedad de productos del segmento final. La forma sólida del plástico se usa ampliamente para producir productos que requieren claridad. Estos se utilizan a menudo con una combinación de colorantes, aditivos y otras formas de plástico para producir productos tales como electrodomésticos, piezas de automóviles, macetas de jardinería, equipos, etc.
PS está hecho de material de espuma y se denomina Poliestireno expandido (EPS) o Poliestireno extruido (XPS), que es conocido por sus propiedades de aislamiento y amortiguación.
La forma sólida de este material se usa comúnmente para aplicaciones de dispositivos médicos (tubos de ensayo, placas de Petri, etc.) o para artículos cotidianos como detectores de humo, CD, recipientes de comida, tazas de café, etc. La forma de espuma del polímero se usa comúnmente para como material de embalaje para una variedad de productos.
Pronóstico del mercado global de poliestireno
Se prevé que el mercado para PS crecerá más de US $ 28 mil millones en 2020. El mercado fue de alrededor de US $ 24 mil millones en 2016 y cruzará US $ 28 mil millones para 2020 según el análisis de la industria. El mercado de plástico PS ha estado creciendo rápidamente desde los últimos años y también se espera que aumente en los próximos años también.
PS es un plástico versátil con varios usos en diferentes mercados del segmento final. La PS es ampliamente utilizada para producir productos de consumo de uso diario, como refrigeradores, aires acondicionados, televisores, computadoras y utensilios desechables (tazas, platos y cuencos de espuma).
Indicadores de mercado
Los principales factores que impulsan el mercado de PS son el crecimiento de la población, el aumento de la urbanización y la industrialización, el aumento de los ingresos de la clase media.
El sector del embalaje y la electrónica son dos importantes sectores destacados que han sido testigos del crecimiento de la demanda de energía asistida en los últimos años y también se prevé que impulsarán aún más el crecimiento del mercado mundial de energía nuclear.
Perspectiva regional
Se espera que China sea el mercado más grande para PS para el año (2016-17) seguido de otras economías emergentes en las regiones de Asia y el Pacífico. Aunque los países de Asia-Pacífico son los mayores consumidores de PS en el mundo, pero otros países como También se espera que África, Europa y Sudamérica tengan una mayor demanda en los próximos años.
Restricciones
También está sujeto a ciertas limitaciones en el período pronosticado, como los precios fluctuantes de las materias primas (benceno, monómero de estireno, etc.). Los problemas de eliminación relacionados con este material y su valor negativo de chatarra también pueden obstaculizar el crecimiento del mercado.
Jugadores líderes
Los mejores jugadores de PS en el mercado global son BASF SE (Alemania), Styrosolution Group (Alemania), Videolar S / A. (Sao Paulo), SABIC (Arabia Saudita) y Formosa Plastic Corporation (Taiwán), entre otros fabricantes.
Historia de PS Polymer
Inicialmente fue descubierto por Eduard Simon, un boticario de Berlín. De storax, la resina del árbol de goma dulce turco Liquidambar es una sustancia aceitosa destilada llamada styrol. Después de unos días de descubrimiento, Simon descubrió que el estirol producido a partir del monómero se había espesado debido a la oxidación en una forma de gelatina que denominó "Styroloxyd".
En 1845, el químico John Blyth y otro químico alemán August Wilhelm von Hofmann representaron la misma transformación de styrol en ausencia de oxígeno. Esta sustancia se denominó como "metastirol". Más tarde, el análisis mostró que las propiedades químicas de la sustancia producida son las mismas.
Además, en 1866 Marcelin Berthelot analizó correctamente la formación de metatyrol / cena a partir de styrol mediante el proceso de polimerización.
Después de 80 años del intervalo de tiempo, sobre la base de la tesis del químico orgánico alemán "Hermann Staudinger (1881-1965)", se descubrió que el calentamiento del estirol produce una reacción en cadena que produce varias macromoléculas denominadas plásticos PS.
Propiedades de PS Plastics
Es una forma versátil de plástico que se utiliza para fabricar una variedad de productos de plástico del segmento final. El polímero PS es un tipo de material claro, amorfo y no polar que puede procesarse fácilmente y convertirse en una gran cantidad de productos semielaborados, como espumas, películas y hojas. En términos de volumen, es uno de los plásticos más grandes utilizados debido a sus propiedades tales como:
Tiene alto impacto y resistencia al calor.
Estos polímeros son un buen aislante eléctrico con una excelente claridad óptica.
PS tiene una fuerte resistencia química a ácidos y bases diluidos.
Es un líquido viscoso por encima de su temperatura de vidrio que permite una fácil fabricación en una gran cantidad de productos terminados.
Son fácilmente ampliables y permiten un buen flujo.
Estos materiales son fuertemente ignífugos en la naturaleza.
Propiedades físicas de PS
La fórmula química utilizada para PS es (C8H8) n
Densidad: 0,96-1,04 g / cm3
El punto de fusión es ~ 240 ° C (464 ° F; 513 K) [4] Para PS isotáctica
Solubilidad en agua insoluble
Solubilidad: no soluble en acetona [1]
La conductividad térmica del polímero es de 0.033 W / (M · K) (espuma, ρ 0.05 g / cm3) [2]
El índice de refracción es 1.6; constante dieléctrica 2.6 (1 kHz - 1 GHz) [3]
Diferentes Grados de Plásticos PS
PS se cuenta entre uno de los plásticos de productos básicos más importantes y ampliamente utilizados en el mercado. El volumen de producción de PS y copolímeros de estireno es de varios millones de toneladas por año en todo el mundo.
Se ha estado vendiendo bajo diferentes nombres comerciales como Styrofoam, Styropor, Styron, Carinex, Styro-Flex, Cellofoam, Depron XPS, Fostarene, Styraclear, Lustrex1, SABIC PS e INEOS Styrenics en todo el mundo.
En general, estos polímeros están disponibles en tres grados diferentes importantes que son:
GPPS
GPPS también se denomina PS de Crystal-clear. Esta forma de plástico es completamente transparente, rígida y, por lo general, es un PS de bajo costo fabricado con monómero de estireno. GPPS es una forma sólida de PS fabricada en forma de gránulos PS de 2-5 mm.
HIPS
El PS de alto impacto contiene generalmente de 5 a 10% de caucho (butadieno) y es para producir productos que requieren una mayor resistencia al impacto. HIPS PS es generalmente un tipo de copolímero de injerto que tiene PS como brazos laterales. El proceso de injerto ocurre cuando un radical reacciona con el doble enlace de poli-butadieno.
EPS
Este grado de plástico consiste en microgránulos o perlas que contienen agente de soplado (generalmente pentano). EPS o Foamed PS es térmicamente aislante con alta resistencia al impacto y fácil procesamiento.
Aplicaciones de PS Plastics
Es una forma barata y fácilmente disponible del polímero. Se utiliza para muchas aplicaciones, como electrónica, médica, óptica, piezas de automóviles y embalaje de consumibles. Una gran cantidad de productos producidos utilizando PS se forman mediante moldeo por inyección que incluye utensilios para comer, tazas, estuches de CD, recipientes y cubiertas de cosméticos, etc.
Se usa principalmente para producir dos tipos de productos semiacabados: PS Sheet y PS Foam. Este bien semielaborado se usa ampliamente para producir productos finales para una variedad de segmentos del mercado final.
Hoja de poliestireno
La PS es ampliamente utilizada para producir láminas de estireno de alto impacto que se utilizan además para producir modelos, prototipos, carteles, pantallas, cerramientos y más. Estas hojas son de bajo costo y se usan para usos generales. Las hojas de PS se prefieren sobre otra forma de hojas para una variedad de productos, ya que son:
Resistente al agua a alta densidad
Peso ligero
Sensible a la temperatura
Durable
No tóxico e inodoro
Excelentes propiedades de formación
Dimensionalmente estable y baja absorción de agua
Calor y sellable electrónicamente
Económico
Hojas de PS: propiedades físicas
Temperatura de formación: 325 ° F a 350 ° F
Temperatura máxima: 180 ° F
Cumple con los estándares de la FDA
Opaco con acabado mate
Tamaño estándar de las hojas vendidas- 40 "x 72
Espuma de poliestireno
La espuma PS es otra forma del bien semielaborado del polímero que se usa adicionalmente para producir productos de consumo del segmento final. Las espumas PS comprenden 95-98% de aire. Son buenos aislantes térmicos, por lo tanto, son ampliamente utilizados como material de aislamiento de construcción.
La propiedad de amortiguación de la espuma PS lo hace muy adecuado para la industria del embalaje. La PS se usa a gran escala en la industria del embalaje.
Las propiedades adecuadas y el bajo costo de la espuma de plástico demuestran ser una fuerte competencia para otras formas de polímeros utilizados en la industria del embalaje. Las espumas PS también se usaron en el sector de la construcción para la construcción de sectores arquitectónicos sin peso, como pilares ornamentales.
Propiedades generales de PS Foam
Ligero y portátil,
Fácilmente reciclable,
Puede ser laminado fácilmente con resina epoxi,
Las espumas PS tienen un alto aislamiento térmico,
Es ideal para obras al aire libre / interiores,
Resistente a la humedad y la compresión,
Precio bajo y altamente durable
Fabricado en diferentes formas, tamaños y materiales de compresión.
Las espumas PS se producen comúnmente en dos formas diferentes:
A Poliestireno expandido (EPS)
EPS es una especie de espuma rígida, dura y cerrada. Por lo general, es de apariencia blanca y se produce a partir de perlas PS preexpandidas. EPS es una de las espumas PS más utilizadas en la vida cotidiana. La espuma blanca se usa comúnmente para bebidas calientes, en refrigeradores, aislamientos y empaques, etc.
El material EPS es económico y liviano (15-30 kg por metro cúbico). No pierde su propiedad fundamental con el tiempo y se recicla completamente y se reutiliza para mantener el equilibrio ambiental.
Debido a sus propiedades técnicas y físicas favorables, como su bajo peso, rigidez y formabilidad, el EPS se utiliza para una amplia gama de aplicaciones. Incluso se usa para producir láminas moldeadas que se usan para aislar materiales de construcción y embalaje.
B. Poliestireno extruido (XPS)
XPS es otra forma de espuma que ofrece una rugosidad superficial mejorada y una mayor rigidez con una conductividad térmica reducida. El rango de densidad es de aproximadamente 28-45 kg / m 3. Tiene casi el mismo tipo de composición química que el EPS, pero se produce con un tipo diferente de tecnología. EPS viene en tres colores básicos rosa, azul y verde, etc. Se usa comúnmente para fabricar paneles de demostración y en el área de la construcción.
Usos generales del poliestireno
Es aplicable a una variedad de industrias de usuarios finales para producir una cantidad de productos en diferentes formas. Se ha convertido en el polímero más comúnmente utilizado en diversas industrias, tales como:
Aparato - Se usa en una serie de electrodomésticos como refrigeradores, aires acondicionados, horno, microondas, aspiradoras y mezcladoras, etc. Se usa ampliamente en forma sólida o de espuma para fabricar estos artefactos ya que es inerte (no reacciona con los materiales) ), rentable y duradero.
Automotriz: la PS (sólida y de espuma) se utiliza en la producción de muchas piezas automotrices, incluidas perillas, paneles de instrumentos, molduras, paneles de puertas que absorben energía e incluso espuma de amortiguación acústica.
Electrónica: se utiliza para la vivienda y también en otras partes de televisores, computadoras y diferentes tipos de equipos de TI, donde se requiere una combinación de forma, función y estética.
Servicio de alimentos: PS tiene una participación importante en el sector del embalaje en comparación con sus competidores. Es ampliamente utilizado en el envasado de alimentos, ya que aísla mejor, mantiene los alimentos frescos durante mucho tiempo y es rentable.
Aislamiento: la espuma PS liviana demuestra ser un excelente aislamiento térmico en una serie de aplicaciones, como la construcción de paredes, techos, refrigeración, congeladores e incluso en instalaciones industriales de almacenamiento en frío. Se prefiere para aislamiento ya que es más inerte, duradero y resistente al daño por agua.
Médica : debido a su claridad y facilidad de esterilización, la PS se usa para una amplia gama de usos médicos, incluidas bandejas de cultivo de tejidos, tubos de ensayo, placas de Petri, componentes de diagnóstico y otros dispositivos médicos de prueba.
Embalaje: es un material muy utilizado y preferido en el sector del embalaje. Es ampliamente utilizado para proteger productos de consumo como estuches de CD y DVD, embalaje de espuma de maní para envío de mercancías, embalaje de consumibles, bandejas de carne y aves y también cartones de huevos, etc. Son un material adecuado para embalar y proteger mercancías contra daños y deterioro.
Desventajas de PS Plastics
Aunque es el termoplástico más utilizado y también preferido sobre otros competidores para una serie de usos, todavía tiene ciertas limitaciones de uso que son:
Es inflamable, pero los grados retardados también están disponibles.
Tienen poca resistencia a los solventes y pueden ser atacados por muchos productos químicos.
Los homo-polímeros son de naturaleza frágil.
Sometido a estrés y agrietamiento ambiental.
Tienen una pobre estabilidad térmica.
Reciclado de Plásticos PS
Por lo general, no se acepta en la colección de acera en los centros de reciclaje. Diferentes centros y técnicas se utilizan para el reciclaje de PS. En ciertos países, como Alemania, existe una ley que exige que los fabricantes asuman por completo la responsabilidad de reciclar o eliminar cualquier material de empaque de PS que vendan.
El reciclaje de estos productos de plástico requiere una gran cantidad de inversión para instalar compactadores y sistemas logísticos para llevar a cabo el proceso. La forma de material reciclado se utiliza con nuevos materiales PS producidos para producir hojas y espumas de PS.
La chatarra PS reciclada individualmente se puede usar para producir productos tales como ropa, colgadores, bancos de parque, macetas, juguetes, reglas, cuerpos de engrapadora, recipientes de plántulas, marcos de cuadros y molduras arquitectónicas, etc.
