POLIESTIRENO
QUE ES? • El poliestireno (PS) es un polímero termoplástico que se obtiene de la polimerización del estireno monómero. Existen cuatro tipos principales: el PS cristal o GPPS (del inglés: General Purpose Polystyrene), que es transparente, rígido y quebradizo; el poliestireno de alto impacto o HIPS (del inglés: High Impact Polystyrene), resistente al impacto y opaco blanquecino; el poliestireno expandido o EPS (del inglés: Expandable Polystyrene; PSE en francés), muy ligero; y el poliestireno extruido, similar al expandido, pero más denso e impermeable. Las aplicaciones principales del PS antichoque y el PS cristal son la fabricación de envases mediante extrusión-termoformado
HISTORIA • El poliestireno fue obtenido por primera vez en Alemania por la Farbenindustrie A. G. (hoy BASF), en el año 1930. En ese mismo año la empresa inicia la producción industrial de poliestireno instalando una planta para producir 100 ton/año. El primer poliestireno de uso general se introdujo comercialmente en los Estados Unidos en el año 1938 y el primero de alto impacto en el año 1948.
• Durante la 2da Guerra Mundial se realizaron injertos de estireno en polibutadieno, obteniéndose un hule sintético para sustituir al caucho natural debido a su escasez. Partiendo de esto, se obtuvo un poliestireno con mayor resistencia al impacto. En 1948, las mezclas de copolímeros de estireno/acrilonitrilo con acrilonitrilo/butadieno generaron como resultado el ABS.
USOS • El poliestireno en los electrodomésticos • Refrigeradores, aires acondicionados, hornos, horno de microondas, aspiradoras, licuadoras; estos y otros electrodomésticos suelen fabricarse con poliestireno (sólido y en espuma) porque es inerte (no reacciona con otros materiales), económico y duradero. •
El poliestireno en la industria automotriz
• El poliestireno (sólido y en espuma) se usa para fabricar muchas autopartes, como perillas, es de instrumentos, molduras, es de absorción de energía para puertas y espuma para mitigar el ruido. La espuma de poliestireno se usa también en asientos de seguridad para niños.
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El poliestireno en los dispositivos electrónicos
• El poliestireno se usa para las carcasas y otras partes componentes de los televisores, computadores y todo tipo de equipamiento de TI, donde es esencial una combinación de forma, función y estética. •
El poliestireno en el sector de los servicios de alimentos
• El envasado para el servicio de alimentos de poliestireno suele ser mejor aislante, mantiene los alimentos frescos por más tiempo y cuesta menos que las otras alternativas.
• El poliestireno en los sistemas de aislamiento • La espuma ligera de poliestireno proporciona un excelente aislamiento térmico en varias aplicaciones tales como paredes y techos de edificios, refrigeradores y neveras, e instalaciones industriales de almacenamiento en frío. El aislamiento de poliestireno es inerte, durable y resistente al daño causado por el agua. • • El poliestireno en el sector médico • Dada su transparencia y fácil esterilización, el poliestireno se usa en una amplia gama de aplicaciones médicas, como bandejas para cultivos, tubos de ensayo, platos de Petri, componentes de diagnóstico, carcasas para equipamiento para pruebas y dispositivos médicos. • • El poliestireno en los métodos de envasado
• El poliestireno (sólido y en espuma) se usa para proteger productos de consumo. Entre otros, los estuches de CD y DVD, los envases de maní para su envío, envases de alimentos, bandejas para aves y carne y cartones de huevo suelen fabricarse con poliestireno para protegerlos contra daños o deterioro.
TIPOS – Poliestireno Cristal: • El producto de la polimerización del estireno puro se denomina poliestireno cristal o poliestireno de uso general (GPPS General Purpose Polystyrene, siglas en inglés). Es un sólido transparente, duro y frágil. Es vítreo por debajo de 100 ºC. Por encima de esta temperatura es fácilmente procesable y puede dársele múltiples formas que es transparente, rígido y quebradizo.
– Poliestireno de Alto impacto • Para mejorar la resistencia mecánica del material, se puede añadir en la polimerización hasta un 14% de caucho (casi siempre polibutadieno). El producto resultante se llama poliestireno de alto impacto (HIPS, High Impact Polystyrene, siglas en inglés). Es más fuerte, no quebradizo y capaz de soportar impactos sin romperse. Su inconveniente principal es su opacidad, si bien algunos fabricantes venden grados especiales de poliestireno impacto translúcido.
– Poliestireno Expandido: • Concretamente, el poliestireno expandido se encuentra comercializado como material de aislamiento en forma de espuma rígida de poliestireno expandido (EPS), aunque comúnmente se le conoce con la denominación de porexpan. • Este tipo de producto se obtuvo en los años 50, a partir de añadir al poliestireno plástico un producto químico con propiedades de expansión, es decir, aumentando el volumen de los huecos en el interior del material. • En realidad, en su proceso de elaboración, el plástico se somete a la acción del vapor de agua con lo que aumenta unas 50 veces el volumen de sus moléculas, al aprisionar aire en su interior.
– Placas de poliestireno expandido • Se utiliza habitualmente para el aislamiento de cerramientos sin excesivas pretensiones de confort, pues en construcciones de mayor calidad va incorporándose cada vez con mayor profusión el uso del poliestireno extruido, que se estudiará en el próximo apartado.
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Poliestireno Extruido:
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El poliestireno extruido se fabrica como espuma de poliestireno extruido, recibiendo la especificación técnica de XPS.
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Se trata de un producto de aislamiento de mayor calidad, pues tiene una densidad mucho más elevada que la espuma de poliestireno expandido, estudiada en el apartado anterior.
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Este tipo de poliestireno, a diferencia del expandido, tiene una escasa absorción de agua. Por este motivo, resiste muy bien las bajas temperaturas e incluso las heladas sin sufrir un deterioro importante.
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Además, al ser mucho más denso tiene una elevada resistencia a la compresión.
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Suele utilizarse habitualmente para el aislamiento de cubiertas planas invertidas. También se utiliza en el aislamiento térmico de cubiertas inclinadas y cerramientos verticales, especialmente cuando debe colocarse debajo de aplacados de piedra artificial, así como en soluciones de cerramiento de fachadas o cubiertas tipo "sándwich”.
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El poliestireno extruido se comercializa a partir de diferentes marcas que se distinguen en función del color del producto.
PROPIEDADES • Como propiedades más significativas cabe destacar: • Es de color blanco, e incluso ligeramente traslúcido cuando tiene muy poco grosor. • Es estable térmicamente hasta los 70º.
• Se comercializa en planchas rígidas, en piezas de 1 a 1,20 m de ancho y de 1; 1,20; 1,50; 2 y hasta 3 m de alto. • Los espesores más comunes en este tipo de placas suelen ser de 1; 2; 2,5; 3 y 10 cm. • La densidad habitual oscila entre los 10 y los 30 kg/m3. • Suelen ser conocidos, tal como se ha indicado, bajo el nombre común de "porexpan", aun cuando en alguna obra puede que se te presente bajo la denominación de "Techopan", que comercializa la casa "Poliglas", o "Styropor" de la casa "Basf".
CARACTERISTICAS • Las marcas más comunes tienen las siguientes características: • Se presenta en forma de placas de unas dimensiones que suelen ser de 0,60 m de ancho y de 1,25 ó 2,50 m de alto.
• El espesor de estas placas de aislamiento oscila desde 2 hasta 12 cm. • Tienen densidades superiores a las del poliestireno expandido, siendo las más habituales entre 20 y 55 Kg/m3. • Se presentan comercialmente en distintos colores, según la marca comercial de que se trate, pudiendo hallarse bajo denominaciones tales como: "Styrodur" de la casa "Basf", que es de color verde; "Polifoam" de la casa "Poliglas", de color amarillo; "Polifoam-XPS" de la casa "LinPac Building", de color rosa; o "Styrofoam" de la casa "Dow Chenical", de color azul.
• La densidad de cada uno de estos productos es distinta, dentro de los márgenes indicados, lo que ha de tenerse en cuenta, pues la capacidad de aislamiento térmico varía en función de la densidad. A mayor densidad más capacidad de aislamiento. • Si bien todos ellos se presentan con esquinas rectas, algunos productos disponen de bordes ensamblados, en forma de "L" o machihembrada, para encajarse entre sí, mejorando con ello la entrega entre las diferentes planchas.
APLICACIONES • Ejemplos de aplicaciones en poliestireno cristal son vasos inyectados, estuches de CD, artículos de librería (reglas, escuadras, bandejas) entre otros. Algunos ejemplos de inyección en alto impacto comprenden carcasas de televisores, impresoras, puertas e interiores de frigoríficos, maquinillas de afeitar desechables, juguetes. La forma expandida (poliestireno expandido) se utiliza como aislante térmico y acústico y es ampliamente conocido bajo diversas marcas comerciales (Poliexpan, Telgopor, Emmedue, etc.). • Por sus propiedades, también se emplea en diversos casos en la indumentaria deportiva, por ejemplo, por tener la propiedad de flotar en agua, se usa en la fabricación de chalecos salvavidas y otros artículos para los deportes acuáticos; o por sus propiedades ligeras y amortiguadoras, se usa en la fabricación de cascos de ciclismo.
NORMATIVA • • ISO 1622-1 Plásticos - Poliestireno (PS)- Parte 1: Sistema de designación y bases para las especificaciones (ISO 1622-1:1994) • • ISO 1622-2 Plásticos - Poliestireno (PS)- Parte 2: Preparación de muestras de ensayo y determinación de las propiedades (ISO 1622-2:1995) • • ISO 2897-1 Plásticos - Poliestireno resistente al impacto (PS-I)- Parte 1: Sistema de designación y bases para las especificaciones (ISO 2897-1:1997) • • ISO 2897-2 Plásticos - Poliestireno resistente al impacto (PS-I)- Parte 2: Preparación de muestras de ensayo y determinación de las propiedades (ISO 2897-2:2003)