Poliestireno para niños
Datos para niños
Poliestireno |
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 Unidad de repetición del poliestireno
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| Nombre IUPAC | ||
| Poly(1-phenylethene) | ||
| General | ||
| Fórmula estructural |  |
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| Fórmula molecular | ? | |
| Identificadores | ||
| Número CAS | 9003-53-6 | |
| ChEBI | 53276 | |
| KEGG | C19506 | |
El poliestireno (PS) es un tipo de plástico que se fabrica a partir de una sustancia más pequeña llamada estireno. Es un material termoplástico, lo que significa que se puede calentar y moldear muchas veces sin que se dañe.
Existen varios tipos de poliestireno, cada uno con características especiales:
- El poliestireno cristal es transparente, duro y se rompe con facilidad.
- El poliestireno de alto impacto es más resistente a los golpes y tiene un color blanco opaco.
- El poliestireno expandido (conocido como "corcho blanco" o "porexpán") es muy ligero y se usa para aislar.
- El poliestireno extruido es similar al expandido, pero más denso y no deja pasar el agua.
El poliestireno se usa mucho para hacer envases, objetos moldeados y como aislante en la construcción. También protege objetos frágiles en los embalajes. Por ejemplo, el poliestireno expandido se usa en cajas para transportar pescado o vacunas, y en cascos para proteger la cabeza.
La primera vez que se produjo poliestireno a gran escala fue en 1930 en Alemania. Desde entonces, su producción ha mejorado mucho. Es el cuarto plástico más usado en el mundo, después del polietileno, el polipropileno y el PVC.
Contenido
Tipos de Poliestireno y sus Usos
El poliestireno se presenta en diferentes formas, cada una con propiedades únicas que la hacen útil para distintas cosas.
Poliestireno Cristal (GPPS)
El poliestireno cristal es el tipo más básico. Es transparente y duro, pero se rompe con facilidad. Se vuelve blando y moldeable si se calienta a más de 100 °C.
Poliestireno de Alto Impacto (HIPS)
Para que el poliestireno sea más resistente, se le puede añadir hasta un 14% de caucho, como el polibutadieno. El resultado es el poliestireno de alto impacto, que es más fuerte y no se rompe tan fácilmente. Su principal característica es que no es transparente, sino opaco.
Poliestireno Expandido (EPS)
Este tipo de poliestireno se fabrica combinándolo con un gas llamado isopentano. Luego, con vapor de agua, se expande y se convierte en una espuma muy ligera. De hecho, puede llegar a ser 95% aire y solo 5% poliestireno. Se usa mucho como aislante térmico en edificios y para proteger objetos frágiles en los paquetes. También es el material que se usa dentro de los cascos de moto o de Fórmula 1 para absorber los golpes.
Poliestireno Extruido (XPS)
El poliestireno extruido es una espuma rígida que se obtiene inyectando dióxido de carbono en poliestireno cristal fundido. Es similar al expandido, pero sus burbujas son cerradas, lo que le permite mojarse sin perder sus propiedades aislantes. Se usa en la construcción, especialmente en suelos y techos.
Poliestireno Sindiotáctico
Existe un tipo especial de poliestireno llamado sindiotáctico. Es más caro de producir y se usa solo en aplicaciones muy específicas. A diferencia del poliestireno normal, este es cristalino y se derrite a una temperatura mucho más alta (270 °C).
Cómo se Fabrica el Poliestireno
El poliestireno se produce a gran escala calentando una sustancia llamada etilbenceno para obtener estireno. Luego, el estireno se une en un proceso llamado polimerización para formar largas cadenas de poliestireno.
Pasos del Proceso de Producción
El proceso más común para fabricar poliestireno es el siguiente:
- Preparación de materiales: Se disuelve el caucho en el estireno si se va a producir poliestireno de alto impacto.
- Reacción: El estireno se calienta en grandes recipientes llamados reactores (entre 100 y 200 °C). A veces se añaden otras sustancias para acelerar la reacción.
- Separación: Una vez que el estireno se ha convertido en poliestireno, se separa el estireno que no reaccionó y otras sustancias. Esto se hace aplicando calor y vacío.
- Granulación: El poliestireno fundido se pasa por unos agujeros para formar hilos delgados. Estos hilos se enfrían en agua, se secan y se cortan en pequeños cilindros llamados "granza".
- Envío: La granza de poliestireno se guarda en grandes silos o se empaqueta para su venta.
Propiedades Clave del Poliestireno
El poliestireno tiene características importantes que lo hacen útil en muchas áreas.
Resistencia y Dureza
El poliestireno cristal es duro pero frágil, se rompe con facilidad. En cambio, el poliestireno de alto impacto es mucho más resistente a los golpes y más flexible.
Resistencia al Calor
El poliestireno "compacto" (sin aire dentro) es un buen aislante térmico. Sin embargo, no soporta temperaturas muy altas; se ablanda entre 85 y 105 °C. Por eso, no se usa para cosas que necesitan aguantar mucho calor.
Transparencia y Color
El poliestireno cristal es transparente, como el vidrio. El poliestireno de alto impacto es opaco y de color blanquecino debido al caucho que contiene. Se pueden mezclar para obtener objetos que sean un poco transparentes y a la vez resistentes.
Aislante Eléctrico
El poliestireno no conduce la electricidad, lo que lo convierte en un buen aislante eléctrico. Por esta razón, se usa en algunas instalaciones eléctricas.
Aplicaciones Comunes del Poliestireno
Las principales ventajas del poliestireno son que es fácil de usar y relativamente económico. Sus desventajas son que no soporta altas temperaturas y su resistencia mecánica es moderada. Estas características definen sus usos.
- El poliestireno de alto impacto se usa para fabricar carcasas de televisores, impresoras, puertas de frigoríficos, maquinillas de afeitar desechables y juguetes.
- El poliestireno cristal se usa para cajas de CD, perchas y cajas para huevos, donde la transparencia y el bajo costo son importantes. También se usa para bandejas de carne en supermercados.
- En Europa, se usa mucho para envases desechables de productos lácteos, como los de yogur. Su propiedad de "secabilidad" permite separar fácilmente un yogur de otro.
- El poliestireno expandido (EPS) es un excelente aislante térmico y acústico. Se conoce con nombres como Poliexpan o Telgopor.
- El poliestireno extruido (XPS) se usa como aislante térmico en suelos y techos, especialmente en cubiertas donde el aislamiento protege la capa impermeable.
- Otras aplicaciones incluyen chalecos salvavidas (porque flota en el agua) y cascos de ciclismo (por su ligereza y capacidad de absorber impactos).
- Aplicaciones del poliestireno
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Envase de yogur hecho con una mezcla de poliestireno de alto impacto y cristal.
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Caja de CD hecha con poliestireno cristal (parte transparente) y poliestireno de alto impacto (parte opaca).
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Maquinilla de afeitar desechable de poliestireno de alto impacto.
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Embalaje de poliestireno expandido (EPS).
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Recipiente para comidas de poliestireno extruido (XPS).
Historia del Poliestireno
El poliestireno tiene una historia interesante que se remonta a más de un siglo.
Primeros Descubrimientos
En 1839, un boticario alemán llamado Eduard Simon descubrió el estireno a partir de una resina de árbol. Días después, notó que el estireno se había vuelto una gelatina. Más tarde, en 1845, otros químicos confirmaron esta transformación. En 1866, Marcelin Berthelot identificó correctamente que este cambio era un proceso de polimerización, es decir, que las moléculas pequeñas se unían para formar una más grande.
Casi 80 años después, en 1920, el alemán Hermann Staudinger fue el primero en crear poliestireno de forma intencional en su laboratorio. Explicó que calentar el estireno iniciaba una reacción en cadena que producía macromoléculas (moléculas muy grandes). Por este trabajo, recibió el Premio Nobel de Química en 1953.
Producción Industrial
La empresa alemana BASF comenzó la primera producción comercial de poliestireno en 1931. Por la misma época, la empresa estadounidense Dow también empezó a producirlo. Al principio, los métodos de producción eran muy diferentes: BASF usaba un proceso continuo y sofisticado, mientras que Dow era más sencillo.
Durante la Segunda Guerra Mundial, el estireno se volvió muy importante para fabricar caucho sintético. Después de la guerra, con más estireno disponible, la producción de poliestireno creció rápidamente. Los ingenieros de Dow visitaron las fábricas de BASF en Alemania y aprendieron de sus métodos avanzados, lo que les ayudó a mejorar su propio proceso.
Desarrollo de Nuevos Tipos
El poliestireno expandido fue desarrollado de forma independiente por BASF y Dow a principios de los años 1940. El proceso de BASF, que usaba pentano para expandir el material, fue el que más éxito tuvo.
Desde el principio, se notó que el poliestireno cristal era muy frágil. Por eso, se buscó la manera de hacerlo más resistente. En 1954, Dow encontró la solución: añadir caucho al proceso de fabricación. Esto dio origen al poliestireno de alto impacto, que es mucho más resistente a los golpes.
Reciclaje del Poliestireno
Reciclar el poliestireno puede ser un desafío porque es muy ligero y ocupa mucho espacio. Esto hace que su recolección no sea muy económica. Sin embargo, si el poliestireno de desecho se compacta, su densidad aumenta mucho y se convierte en un material valioso para fabricar nuevos productos.
El poliestireno expandido reciclado se puede usar para hacer más paneles de aislamiento o para crear objetos como perchas, bancos de parques, macetas, juguetes y marcos de fotos. En algunos países, como el Reino Unido y México, se están haciendo esfuerzos para aumentar la recolección y reutilización de este material. En España, los envases de poliestireno expandido deben ir al contenedor amarillo.
Véase también
En inglés: Polystyrene Facts for Kids
- Polibutadieno
- Poliestireno de alto impacto
- Poliestireno expandido
- Poliestireno extruido
- Polimetilmetacrilato
- Poliuretano
- Termoarcilla
- Termoplástico
