stringtranslate.com

Poliéster

Grupo éster (azul) que define los poliésteres.

El poliéster es una categoría de polímeros que contienen el grupo funcional éster en cada unidad repetida de su cadena principal. [1] Como material específico , se refiere más comúnmente a un tipo llamado tereftalato de polietileno (PET). Los poliésteres incluyen sustancias químicas naturales, como las de plantas e insectos , así como productos sintéticos como el polibutirato . Los poliésteres naturales y algunos sintéticos son biodegradables , pero la mayoría de los poliésteres sintéticos no lo son. Los poliésteres sintéticos se utilizan ampliamente en la ropa.

A veces, las fibras de poliéster se hilan junto con fibras naturales para producir una tela con propiedades combinadas. Las mezclas de algodón y poliéster pueden ser fuertes, resistentes a las arrugas y a los desgarros y reducir el encogimiento. Las fibras sintéticas que utilizan poliéster tienen una alta resistencia al agua, al viento y al medio ambiente en comparación con las fibras de origen vegetal. Son menos resistentes al fuego y pueden derretirse cuando se encienden. [2]

Los poliésteres cristalinos líquidos se encuentran entre los primeros polímeros de cristal líquido utilizados industrialmente . Se utilizan por sus propiedades mecánicas y resistencia al calor. Estas características también son importantes en su aplicación como sello abrasivo en motores a reacción. [3]

Tipos

Una camisa de poliéster
Primer plano de una camisa de poliéster
Imagen SEM de una curvatura en una fibra de poliéster de alta superficie con una sección transversal de siete lóbulos
Una gota de agua sobre un poliéster resistente al agua.

Los poliésteres son una de las clases de polímeros más importantes desde el punto de vista económico, impulsados ​​especialmente por el PET, que se cuenta entre los plásticos básicos; en 2019 se produjeron alrededor de 30,5 millones de toneladas métricas en todo el mundo. [4] Existe una gran variedad de estructuras y propiedades en la familia del poliéster, basadas en la naturaleza variable del grupo R (ver la primera figura con el grupo éster azul). [1]

Natural

Los poliésteres que se encuentran en la naturaleza incluyen el componente cutina de las cutículas de las plantas , que consiste en omega hidroxiácidos y sus derivados, entrelazados mediante enlaces éster , formando polímeros de poliéster de tamaño indeterminado. Los poliésteres también son producidos por abejas del género Colletes , que secretan un revestimiento de poliéster similar al celofán para sus células de cría subterráneas [5] , lo que les valió el sobrenombre de "abejas de poliéster". [6]

Sintético

La familia de poliésteres sintéticos comprende [1]

Dependiendo de la estructura química, el poliéster puede ser termoplástico o termoestable . También existen resinas de poliéster curadas mediante endurecedores; sin embargo, los poliésteres más comunes son los termoplásticos. [11] El grupo OH se hace reaccionar con un compuesto funcional isocianato en un sistema de 2 componentes produciendo recubrimientos que opcionalmente pueden estar pigmentados. Los poliésteres como termoplásticos pueden cambiar de forma después de la aplicación de calor. Si bien son combustibles a altas temperaturas, los poliésteres tienden a encogerse ante las llamas y a autoextinguirse al encenderse. Las fibras de poliéster tienen alta tenacidad y módulo E , así como una baja absorción de agua y una contracción mínima en comparación con otras fibras industriales.

El aumento de las partes aromáticas de los poliésteres aumenta su temperatura de transición vítrea , temperatura de fusión, termoestabilidad , estabilidad química y resistencia a los disolventes.

Los poliésteres también pueden ser oligómeros telequélicos como la policaprolactonadiol (PCL) y el polietilenadipatodiol (PEA). Luego se utilizan como prepolímeros .

Polímeros alifáticos versus aromáticos

Los polímeros térmicamente estables, que generalmente tienen una alta proporción de estructuras aromáticas , también se denominan plásticos de alto rendimiento . Esta clasificación orientada a la aplicación compara estos polímeros con los plásticos de ingeniería y los plásticos básicos . La temperatura de servicio continuo de los plásticos de alto rendimiento generalmente se establece como superior a 150 °C, [12] mientras que los plásticos de ingeniería (como la poliamida o el policarbonato) a menudo se definen como termoplásticos que conservan sus propiedades por encima de 100 °C. [13] ⁠ Los plásticos básicos (como el polietileno o el polipropileno) tienen a este respecto limitaciones aún mayores, pero se fabrican en grandes cantidades a bajo coste.

Las poli(esterimidas ) contienen un grupo imida aromático en la unidad repetida, los polímeros a base de imidas tienen una alta proporción de estructuras aromáticas en la cadena principal y pertenecen a la clase de polímeros térmicamente estables. Dichos polímeros contienen estructuras que confieren altas temperaturas de fusión, resistencia a la degradación oxidativa y estabilidad a la radiación y a los reactivos químicos. Entre los polímeros térmicamente estables con relevancia comercial se encuentran las poliimidas , polisulfonas , polietercetonas y polibencimidazoles . De estos, las poliimidas son las más utilizadas. [14] Las estructuras de los polímeros también dan como resultado características de procesamiento deficientes, en particular un alto punto de fusión y una baja solubilidad. Las propiedades mencionadas se basan en particular en un alto porcentaje de carbonos aromáticos en la cadena principal del polímero, lo que produce una cierta rigidez. [15] ⁠ Los enfoques para mejorar la procesabilidad incluyen la incorporación de espaciadores flexibles en la columna vertebral, la unión de grupos colgantes estables o la incorporación de estructuras no simétricas. [14] ⁠ Los espaciadores flexibles incluyen, por ejemplo, éter o hexafluoroisopropilideno, carbonilo o grupos alifáticos como isopropilideno; estos grupos permiten la rotación de enlaces entre anillos aromáticos. Las estructuras menos simétricas, por ejemplo basadas en monómeros meta u orto unidos, introducen un desorden estructural y, por lo tanto, disminuyen la cristalinidad. [4]

La procesabilidad generalmente deficiente de los polímeros aromáticos (por ejemplo, un alto punto de fusión y una baja solubilidad) también limita las opciones disponibles para la síntesis y puede requerir fuertes cosolventes donadores de electrones como HFIP o TFA para el análisis (por ejemplo, espectroscopia de 1H NMR ). que a su vez pueden introducir otras limitaciones prácticas.

Usos y aplicaciones

Las telas tejidas o tejidas con hilos o hilados de poliéster se utilizan ampliamente en prendas de vestir y muebles para el hogar, desde camisas y pantalones hasta chaquetas y sombreros, sábanas, mantas, muebles tapizados y alfombrillas para ratón de ordenador. Las fibras, hilos y cuerdas de poliéster industrial se utilizan en refuerzos para neumáticos de automóviles, tejidos para cintas transportadoras, cinturones de seguridad, tejidos recubiertos y refuerzos plásticos con alta absorción de energía. La fibra de poliéster se utiliza como material amortiguador y aislante en almohadas, edredones y rellenos de tapicería. Los tejidos de poliéster son muy resistentes a las manchas ya que el poliéster es un material hidrofóbico, lo que dificulta la absorción de líquidos. La única clase de tintes que se pueden utilizar para alterar el color de la tela de poliéster son los conocidos como tintes dispersos . [dieciséis]

Los poliésteres también se utilizan para fabricar botellas, películas, lonas , velas ( Dacron ), canoas, pantallas de cristal líquido , hologramas , filtros , películas dieléctricas para condensadores , películas aislantes para cables y cintas aislantes . Los poliésteres se utilizan ampliamente como acabado en productos de madera de alta calidad, como guitarras , pianos e interiores de vehículos y yates. Las propiedades tixotrópicas de los poliésteres aplicables en aerosol los hacen ideales para su uso en maderas de fibra abierta, ya que pueden rellenar rápidamente la veta de la madera, con un espesor de película de alto espesor por capa. Se puede utilizar para vestidos de moda, pero es más admirado por su capacidad para resistir las arrugas y el encogimiento al lavar el producto. Su dureza lo convierte en una opción frecuente para la ropa infantil. El poliéster a menudo se mezcla con otras fibras como el algodón para obtener las propiedades deseables de ambos materiales. Los poliésteres curados se pueden lijar y pulir hasta obtener un acabado duradero y de alto brillo.

Producción

Lo esencial

El tereftalato de polietileno , el poliéster con mayor cuota de mercado, es un polímero sintético elaborado a partir de ácido tereftálico purificado (PTA) o su éster dimetílico, tereftalato de dimetilo (DMT) y monoetilenglicol (MEG). Con una cuota de mercado del 18% de todos los materiales plásticos producidos, ocupa el tercer lugar después del polietileno (33,5%) y el polipropileno (19,5%) y se cuenta como plástico comercial .

Hay varias razones que explican la importancia del tereftalato de polietileno:

En la siguiente tabla se muestra la producción mundial estimada de poliéster. Las principales aplicaciones son poliéster textil , resina de poliéster para botellas, película de poliéster principalmente para embalajes y poliésteres especiales para plásticos de ingeniería.

Procesamiento de poliéster

Después de la primera etapa de producción de polímeros en la fase fundida, la corriente de productos se divide en dos áreas de aplicación diferentes que son principalmente aplicaciones textiles y aplicaciones de embalaje. En la siguiente tabla se enumeran las principales aplicaciones del textil y embalaje de poliéster.

Abreviaturas:

PSF
Fibra discontinua de poliéster
POY
Hilo parcialmente orientado
DTY
Hilo texturizado dibujado
FDY
Hilo completamente dibujado
CDS
Refresco carbonatado
UNA MASCOTA
Película amorfa de tereftalato de polietileno
BO-PET
Película de tereftalato de polietileno orientada biaxialmente

Un pequeño segmento de mercado comparable (mucho menos de 1 millón de toneladas/año) de poliéster se utiliza para producir plásticos de ingeniería y masterbatch .

Para producir poliéster fundido con alta eficiencia, se requieren pasos de procesamiento de alto rendimiento como fibra cortada (50-300 toneladas/día por línea de hilatura) o POY/FDY (hasta 600 toneladas/día divididas en aproximadamente 10 máquinas de hilatura). Mientras tanto, cada vez hay más procesos directos integrados verticalmente. Esto significa que el polímero fundido se convierte directamente en fibras o filamentos textiles sin el paso común de granulación . Estamos hablando de integración vertical total cuando el poliéster se produce en un sitio a partir de petróleo crudo o productos de destilación en la cadena de aceite → benceno → PX → PTA → PET fundido → fibra/filamento o resina de grado botella. Mientras tanto, estos procesos integrados se desarrollan en procesos más o menos interrumpidos en un lugar de producción. Eastman Chemicals fue el primero en introducir la idea de cerrar la cadena de la resina PX a la resina PET con su proceso INTEGREX. La capacidad de estos sitios de producción verticalmente integrados es >1000 toneladas/día y puede alcanzar fácilmente las 2500 toneladas/día.

Además de las grandes unidades de procesamiento antes mencionadas para producir fibras o hilos cortados, existen decenas de miles de plantas de procesamiento pequeñas y muy pequeñas, de modo que se puede estimar que el poliéster se procesa y recicla en más de 10 000 plantas en todo el mundo. Esto sin contar a todas las empresas involucradas en la industria de suministro, desde máquinas de ingeniería y procesamiento hasta aditivos especiales, estabilizadores y colorantes. Se trata de un complejo industrial gigantesco que sigue creciendo entre un 4% y un 8% anual, dependiendo de la región del mundo.

Síntesis

La síntesis de poliésteres generalmente se logra mediante una reacción de policondensación. La ecuación general para la reacción de un diol con un diácido es:

(n+1) R(OH) 2 + n R'(COOH) 2 → HO[ROOCR'COO] n ROH + 2n H 2 O.

Los poliésteres se pueden obtener mediante una amplia gama de reacciones, de las cuales las más importantes son la reacción de ácidos y alcoholes, la alcohólisis y/o la acidólisis de ésteres de bajo peso molecular o la alcohólisis de cloruros de acilo. La siguiente figura ofrece una descripción general de estas reacciones de policondensación típicas para la producción de poliéster. Además, los poliésteres son accesibles mediante polimerización con apertura de anillo.

La esterificación azeótropa es un método clásico de condensación. El agua formada por la reacción de un alcohol y un ácido carboxílico se elimina continuamente mediante destilación azeotrópica . Cuando los puntos de fusión de los monómeros son suficientemente bajos, se puede formar un poliéster mediante esterificación directa mientras se elimina el agua de reacción mediante vacío.

La poliesterificación directa a granel a altas temperaturas (150 – 290 °C) es muy adecuada y se utiliza a escala industrial para la producción de poliésteres alifáticos, insaturados y aromáticos-alifáticos. Los monómeros que contienen grupos fenólicos o hidroxilo terciarios exhiben una baja reactividad con los ácidos carboxílicos y no pueden polimerizarse mediante poliesterificación directa a base de alcohol ácido. [4] ⁠ Sin embargo, en el caso de la producción de PET, el proceso directo tiene varias ventajas, en particular una mayor velocidad de reacción, un mayor peso molecular alcanzable, la liberación de agua en lugar de metanol y menores costos de almacenamiento del ácido en comparación con el éster debido al menor peso. [1]

Transesterificación alcohólica

Transesterificación : un oligómero terminado en alcohol y un oligómero terminado en éster se condensan para formar un enlace éster, con pérdida de un alcohol. R y R' son las dos cadenas de oligómero, R'' es una unidad de sacrificio como un grupo metilo ( el metanol es el subproducto de la reacción de esterificación).

El término " transesterificación " se utiliza normalmente para describir reacciones de intercambio hidroxi-éster, carboxi-éster y éster-éster. La reacción de intercambio de hidroxiéster posee la velocidad de reacción más alta y se utiliza para la producción de numerosos poliésteres aromáticos-alifáticos y totalmente aromáticos. [4] La síntesis basada en transesterificación es particularmente útil cuando se utilizan ácidos dicarboxílicos de alto punto de fusión y poco solubles. Además, los alcoholes como producto de condensación son más volátiles y, por tanto, más fáciles de eliminar que el agua. [17]

La síntesis en estado fundido a alta temperatura entre diacetatos de bisfenol y ácidos dicarboxílicos aromáticos o a la inversa entre bisfenoles y ésteres difenílicos de ácidos dicarboxílicos aromáticos (realizada entre 220 y 320 °C tras la liberación de ácido acético) es, además de la síntesis basada en cloruro de acilo, la ruta preferida a poliésteres totalmente aromáticos. [4]

Acilación

En la acilación , el ácido comienza como un cloruro de acilo y, por tanto, la policondensación se produce con la emisión de ácido clorhídrico (HCl) en lugar de agua.

La reacción entre cloruros de diacilo y alcoholes o compuestos fenólicos se ha aplicado ampliamente a la síntesis de poliéster y ha sido objeto de numerosas revisiones y capítulos de libros. [4][18] [19] [20] La reacción se lleva a cabo a temperaturas más bajas que los métodos de equilibrio; Los tipos posibles son la condensación en solución a alta temperatura, las catalizadas por aminas y las reacciones interfaciales. Además, el uso de agentes activadores se cuenta como método de desequilibrio. Las constantes de equilibrio para la condensación a base de cloruro de acilo que produce arilatos y poliarilatos son muy altas y se informa que son 4,3 × 10 3 y 4,7 × 10 3 , respectivamente. Por lo tanto, esta reacción a menudo se denomina poliesterificación "fuera de equilibrio". Aunque la síntesis basada en cloruro de acilo también es objeto de informes en la literatura de patentes, es poco probable que la reacción se utilice a escala de producción. [21] El método está limitado por el alto costo de los dicloruros ácidos, su sensibilidad a la hidrólisis y la aparición de reacciones secundarias. [22]

La reacción a alta temperatura (100 a > 300 °C) de un cloruro de diacilo con un dialcohol produce el poliéster y el cloruro de hidrógeno. Bajo estas temperaturas relativamente altas, la reacción avanza rápidamente sin catalizador: [20]

La conversión de la reacción puede ir seguida de una valoración del cloruro de hidrógeno desprendido. Se ha descrito una amplia variedad de disolventes que incluyen bencenos clorados (por ejemplo, diclorobenceno), naftalenos o difenilos clorados, así como aromáticos no clorados como terfenilos, benzofenonas o dibencilbencenos. La reacción también se aplicó con éxito a la preparación de polímeros altamente cristalinos y poco solubles que requieren altas temperaturas para mantenerse en solución (al menos hasta que se alcanzó un peso molecular suficientemente alto). [22]

En una reacción interfacial basada en cloruro de acilo, el alcohol (generalmente un fenol) se disuelve en forma de alcóxido en una solución acuosa de hidróxido de sodio , el cloruro de acilo en un disolvente orgánico inmiscible con agua como diclorometano , clorobenceno o hexano . , la reacción ocurre en la interfaz bajo agitación a alta velocidad cerca de la temperatura ambiente. [20]

El procedimiento se utiliza para la producción de poliarilatos (poliésteres a base de bisfenoles), poliamidas , policarbonatos , poli(tiocarbonatos) y otros. Dado que el peso molecular del producto obtenido mediante una síntesis a alta temperatura puede verse seriamente limitado por reacciones secundarias, este problema se soluciona mediante las suaves temperaturas de la policondensación interfacial. El procedimiento se aplica a la producción comercial de poliarilatos a base de bisfenol A, como el polímero U de Unitika. [4] En algunos casos, el agua podría sustituirse por un disolvente orgánico inmiscible (por ejemplo, en el sistema adiponitrilo / tetracloruro de carbono ). [20] El procedimiento es de poca utilidad en la producción de poliésteres a base de dioles alifáticos, que tienen valores de p K a más altos que los fenoles y, por lo tanto, no forman iones alcoholato en soluciones acuosas. [4] La reacción catalizada por una base de un cloruro de acilo con un alcohol también se puede llevar a cabo en una fase usando aminas terciarias (por ejemplo, trietilamina , Et 3 N) o piridina como aceptores de ácido:

Mientras que las poliesterificaciones basadas en cloruro de acilo se desarrollan muy lentamente a temperatura ambiente sin un catalizador, la amina acelera la reacción de varias maneras posibles, aunque el mecanismo no se comprende completamente. [20] Sin embargo, se sabe que las aminas terciarias pueden causar reacciones secundarias como la formación de cetenos y dímeros de cetenos.⁠ [23]

método sililo
En esta variante del método HCl, el cloruro de ácido carboxílico se convierte con el éter trimetilsilílico del componente alcohólico y se obtiene cloruro de trimetilsililo.

Método del acetato (esterificación)

Método del acetato de sililo

Polimerización por apertura de anillo

Los poliésteres alifáticos pueden ensamblarse a partir de lactonas en condiciones muy suaves, catalizados de forma aniónica , catiónica , metalorgánica o enzimática. [24] [25] Recientemente también se ha demostrado que varios métodos catalíticos para la copolimerización de epóxidos con anhídridos cíclicos proporcionan una amplia gama de poliésteres funcionalizados, tanto saturados como insaturados. La polimerización por apertura de anillo de lactonas y lactidas también se aplica a escala industrial. [26] [27]

Otros metodos

Se han informado muchas otras reacciones para la síntesis de poliésteres seleccionados, pero se limitan a síntesis a escala de laboratorio usando condiciones específicas, por ejemplo usando sales de ácidos dicarboxílicos y haluros de dialquilo o reacciones entre biscetenos y dioles. [4]

En lugar de cloruros de acilo se pueden utilizar los llamados agentes activantes, como 1,1'-carbonildiimidazol , diciclohexilcarbodiimida o anhídrido trifluoroacético . La policondensación se produce mediante la conversión in situ del ácido carboxílico en un intermedio más reactivo mientras se consumen los agentes activantes. La reacción se realiza, por ejemplo, a través de un intermediario N -acilimidazol que reacciona con alcoholato de sodio que actúa catalíticamente: [4]

El uso de agentes activadores para la producción de poliésteres y poliamidas aromáticos de alto punto de fusión en condiciones suaves ha sido objeto de intensa investigación académica desde la década de 1980, pero las reacciones no han ganado aceptación comercial ya que se pueden lograr resultados similares con reactivos más baratos. [4]

Termodinámica de reacciones de policondensación.

Algunos autores [4] [18] agrupan las poliesterificaciones en dos categorías principales: a) poliesterificaciones en equilibrio (principalmente reacciones alcohol-ácido, reacciones de intercambio alcohol-éster y ácido-éster, realizadas en masa a altas temperaturas), y b) Poliesterificaciones en desequilibrio, que utilizan monómeros altamente reactivos (por ejemplo, cloruros de ácido o ácidos carboxílicos activados, realizados principalmente a temperaturas más bajas en solución).

La poliesterificación basada en ácido-alcohol es un ejemplo de reacción en equilibrio. La relación entre el grupo éster formador de polímero (-C(O)O-) y el producto de condensación agua (H 2 O) frente a los monómeros de base ácida (-C(O)OH) y de base alcohólica (-OH) se describe mediante la constante de equilibrio K C .

La constante de equilibrio de la poliesterificación basada en ácido-alcohol es típicamente K C ≤ 10, lo que no es lo suficientemente alto para obtener polímeros de alto peso molecular ( DP n ≥ 100), ya que se puede calcular el grado de polimerización promedio en número ( DP n ). de la constante de equilibrio K C . [19]

Por lo tanto, en reacciones de equilibrio, es necesario eliminar el producto de condensación de forma continua y eficiente del medio de reacción para llevar el equilibrio hacia el polímero. [19] Por lo tanto, el producto de condensación se elimina a presión reducida y altas temperaturas (150-320 °C, dependiendo de los monómeros) para evitar la reacción inversa. [8] Con el progreso de la reacción, la concentración de extremos de cadena activos disminuye y la viscosidad de la masa fundida o solución aumenta. Para aumentar la velocidad de reacción, la reacción se lleva a cabo a una concentración alta de grupos terminales (preferiblemente en masa), favorecida por las temperaturas elevadas.

Se logran constantes de equilibrio de magnitud K C ≥ 10 4 cuando se utilizan reactivos reactivos ( cloruros o anhídridos de ácido ) o agentes activantes como el 1,1′-carbonildiimidazol . Con estos reactivos se pueden alcanzar los pesos moleculares necesarios para aplicaciones técnicas incluso sin eliminación activa del producto de condensación.

Historia

En 1926, DuPont , con sede en Estados Unidos, inició investigaciones sobre moléculas grandes y fibras sintéticas. Esta primera investigación, encabezada por Wallace Carothers , se centró en lo que se convirtió en nailon , que fue una de las primeras fibras sintéticas. [28] Carothers trabajaba para DuPont en ese momento. La investigación de Carothers estaba incompleta y no había avanzado en la investigación del poliéster formado al mezclar etilenglicol y ácido tereftálico. En 1928, la empresa International General Electric patentó el poliéster en Gran Bretaña. [29] El proyecto de Carothers fue revivido por los científicos británicos Whinfield y Dickson, quienes patentaron el tereftalato de polietileno (PET) o PETE en 1941. El tereftalato de polietileno constituye la base de fibras sintéticas como el dacrón , el terileno y el poliéster. En 1946, DuPont compró todos los derechos legales de Imperial Chemical Industries (ICI). [1]

Biodegradación y preocupaciones ambientales.

Las casas de Futuro estaban hechas de plástico poliéster reforzado con fibra de vidrio ; poliéster -poliuretano y poli(metacrilato de metilo) . Se descubrió que una casa estaba degradada por cianobacterias y arqueas . [30] [31]

Reticulación

Los poliésteres insaturados son polímeros termoestables . Generalmente son copolímeros que se preparan polimerizando uno o más dioles con ácidos dicarboxílicos saturados e insaturados ( ácido maleico , ácido fumárico , etc.) o sus anhídridos . El doble enlace de los poliésteres insaturados reacciona con un monómero vinílico , generalmente estireno , dando como resultado una estructura reticulada tridimensional . Esta estructura actúa como termoestable. La reacción de reticulación exotérmica se inicia a través de un catalizador , normalmente un peróxido orgánico como el peróxido de metiletilcetona o el peróxido de benzoílo .

Contaminación de hábitats de agua dulce y de mar.

Un equipo de la Universidad de Plymouth (Reino Unido) pasó 12 meses analizando lo que sucedía cuando se lavaban varios materiales sintéticos a diferentes temperaturas en lavadoras domésticas, utilizando diferentes combinaciones de detergentes, para cuantificar las microfibras que se desprendían. Descubrieron que una carga de lavado promedio de 6 kg podría liberar aproximadamente 137.951 fibras de tejido de mezcla de poliéster y algodón, 496.030 fibras de poliéster y 728.789 de acrílico. Esas fibras se suman a la contaminación general por microplásticos . [32] [33] [34]

Seguridad

Fertilidad

Ahmed Shafik fue un sexólogo que ganó un Premio Ig Nobel por su investigación sobre cómo el poliéster puede afectar la fertilidad de ratas, [35] perros, [36] y hombres. [37]

El bisfenol A , que es un químico disruptor endocrino, puede usarse en la síntesis de poliéster. [38]

Reciclaje

El reciclaje de polímeros se ha vuelto muy importante a medida que la producción y el uso de plástico aumentan continuamente. Si esto continúa, los residuos plásticos mundiales casi se triplicarán para 2060. [39] Los plásticos se pueden reciclar por diversos medios, como el reciclaje mecánico, el reciclaje químico, etc. Entre los polímeros reciclables, el poliéster PET es uno de los plásticos más reciclados. [40] [41] El enlace éster presente en los poliésteres es susceptible a la hidrólisis (condiciones ácidas o básicas), metanólisis y glucólisis, lo que hace que esta clase de polímeros sea adecuada para el reciclaje químico. [42] El reciclaje enzimático/biológico de PET se puede llevar a cabo utilizando diferentes enzimas como PETasa , cutinasa , esterasa , lipasa , etc. [43] También se ha informado de la PETasa para la degradación enzimática de otros poliésteres sintéticos (PBT, PHT, Akestra™, etc.) que contiene un enlace éster aromático similar al del PET. [44]

Ver también

Referencias

  1. ^ abcde Köpnick H, Schmidt M, Brügging W, Rüter J, Kaminsky W (junio de 2000). "Poliésteres". Enciclopedia de química industrial de Ullmann . Weinheim, Alemania: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA.
  2. ^ Mendelson C (17 de mayo de 2005). Comodidades del hogar: el arte y la ciencia de mantener la casa. Simón y Schuster. ISBN 9780743272865.
  3. ^ "Recubrimientos abrasivos por pulverización térmica". www.gordonengland.co.uk . Consultado el 12 de diciembre de 2018 .
  4. ^ abcdefghijkl Rogers ME, Long TE (2003). "Métodos sintéticos en polímeros de crecimiento escalonado ". Hoboken, Nueva Jersey, EE. UU.: John Wiley & Sons, Inc.
  5. ^ Hefetz, Abraham; Fales, Henry M.; Batra, Suzanne WT (1979). "Poliésteres naturales: las lactonas macrocíclicas de la glándula de Dufour forman laminadores de células de cría en abejas Colletes". Ciencia . 204 (4391): 415–417. Código bibliográfico : 1979 Ciencia... 204..415H. doi : 10.1126/ciencia.204.4391.415. PMID  17758016. S2CID  41342994.
  6. ^ Eveleth, R. y D. Chachra. ¿Pueden las abejas hacer tupperware? Científico americano 19 de diciembre de 2011.
  7. ^ Kong X, Qi H, Curtis JM (agosto de 2014). "Síntesis y caracterización de poliésteres alifáticos de alto peso molecular a partir de monómeros derivados de recursos renovables". Revista de ciencia aplicada de los polímeros . 131 (15): 40579–40586. doi : 10.1002/app.40579.
  8. ^ ab Park HS, Seo JA, Lee HY, Kim HW, Wall IB, Gong MS, Knowles JC (agosto de 2012). "Síntesis de poliésteres elásticos biodegradables de etilenglicol y butilenglicol a partir de ácido sebácico". Acta Biomaterialia . 8 (8): 2911–8. doi :10.1016/j.actbio.2012.04.026. PMID  22522011.
  9. ^ Gurunathan T, Mohanty S, Nayak SK (enero de 2016). "Polímeros hiperramificados para aplicaciones de recubrimiento: una revisión". Tecnología e Ingeniería de Polímeros-Plásticos . 55 (1): 92-117. doi :10.1080/03602559.2015.1021482. S2CID  100936296.
  10. ^ Testud B, Pintori D, Grau E, Taton D, Cramail H (2017). "Poliésteres hiperramificados por policondensación de monómeros tipo AB n a base de ácidos grasos". Química verde . 19 (1): 259–69. arXiv : 1911.07737 . doi :10.1039/C6GC02294D. S2CID  102450135.
  11. ^ Rosato DV, Rosato DV, Rosato MV (2004). Manual de selección de materiales y procesos de productos plásticos. Elsevier. pag. 85.ISBN _ 978-1-85617-431-2.
  12. ^ Parker, David; Bussink, enero; van de Grampel, Hendrik T.; Wheatley, Gary W.; Dorf, Ernst-Ulrich; Ostlinning, Edgar; Reinking, Klaus; Schubert, Frank; Jünger, Oliver (15 de abril de 2012), "Polymers, High-Temperature", en Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA (ed.), Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry , Weinheim, Alemania: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, págs. a21_449.pub3, doi :10.1002/14356007.a21_449.pub4, ISBN 978-3-527-30673-2, recuperado el 13 de diciembre de 2020
  13. ^ H.-G. Elias y R. Mülhaupt, en Enciclopedia de química industrial de Ullmann, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim, Alemania, 2015, págs.
  14. ^ ab PE Cassidy, TM Aminabhavi y VS Reddy, en Enciclopedia de tecnología química Kirk-Othmer, John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, Nueva Jersey, EE. UU., 2000.
  15. ^ T. Whelan, Diccionario de tecnología de polímeros, Springer Países Bajos, Dordrecht, 1994.
  16. ^ Schuler MJ (1981). "Parte 8: Teñido con tintes dispersos". Imprimación de teñido . AATCC. pag. 21. GGKEY:SK3T00EYAFR.
  17. ^ Ravve A (2012). Principios de la química de polímeros . Nueva York, Nueva York, Nueva York: Springer.
  18. ^ ab Vinogradova SV (enero de 1977). "Los principios básicos de la policondensación en desequilibrio". Ciencia de los polímeros URSS . 19 (4): 769–808. doi :10.1016/0032-3950(77)90232-5.
  19. ^ abc Duda A, Penczek S (2005). "Mecanismos de formación de poliéster alifático". En Doi Y, Steinbüchel A (eds.). Biopolímeros en línea . Weinheim, Alemania: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA. págs. 371–383. doi :10.1002/3527600035.bpol3b12.
  20. ^ abcde Pilati F (1989). "Poliésteres". Suplementos y ciencia integral de polímeros . vol. 5. Elsevier. págs. 275–315.
  21. ^ Lienert KW (1999). "Poli (ester-imidas) para uso industrial". En Kricheldorf HR (ed.). Avances en Química de Poliimidas II . Avances en la ciencia de los polímeros. vol. 141. Berlín, Heidelberg: Springer. págs. 45–82. doi :10.1007/3-540-49814-1_2. ISBN 978-3-540-64963-2.
  22. ^ ab Sokolsky-Papkov M, Langer R, Domb AJ (abril de 2011). "Síntesis de poliésteres alifáticos mediante policondensación utilizando ácido inorgánico como catalizador". Polímeros para tecnologías avanzadas . 22 (5): 502–511. doi :10.1002/pat.1541. PMC 4249767 . PMID  25473252. 
  23. ^ Kricheldorf HR, Nuyken O, Swift G (2004). Manual de síntesis de polímeros (2ª ed.). Prensa CRC. ISBN 0-367-57822-0. OCLC  1156408945.
  24. ^ Varma IK, Albertsson AC, Rajkhowa R, Srivastava RK (octubre de 2005). "Síntesis de poliésteres catalizada por enzimas". Progreso en la ciencia de los polímeros . 30 (10): 949–81. doi :10.1016/j.progpolymsci.2005.06.010.
  25. ^ Nuyken O, Pask SD (abril de 2013). "Polimerización con apertura de anillo: una revisión introductoria". Polímeros . 5 (2): 361–403. doi : 10.3390/polym5020361 . ISSN  2073-4360.
  26. ^ Jérôme C, Lecomte P (junio de 2008). "Avances recientes en la síntesis de poliésteres alifáticos mediante polimerización con apertura de anillo". Reseñas de administración avanzada de medicamentos . 60 (9): 1056–76. doi :10.1016/j.addr.2008.02.008. hdl : 2268/3723 . PMID  18403043.
  27. ^ Dechy-Cabaret O, Martin-Vaca B, Bourissou D (diciembre de 2004). "Pomerización controlada con apertura de anillo de lactida y glicolida". Reseñas químicas . 104 (12): 6147–76. doi :10.1021/cr040002s. PMID  15584698.
  28. ^ "Cómo se fabrica el poliéster: material, fabricación, historia, uso, estructura, pasos, producto, Historia". www.madehow.com . Consultado el 4 de diciembre de 2018 .
  29. ^ Loasby G (1951). "El Desarrollo de las Fibras Sintéticas". Revista de Actas del Instituto Textil . 42 (8): P411-P441. doi :10.1080/19447015108663852.
  30. ^ Cappitelli F, Principi P, Sorlini C (agosto de 2006). "Biodeterioro de materiales modernos en colecciones contemporáneas: ¿puede ayudar la biotecnología?". Tendencias en Biotecnología . 24 (8): 350–4. doi :10.1016/j.tibtech.2006.06.001. PMID  16782219.
  31. ^ Rinaldi A (noviembre de 2006). "Salvar un legado frágil. La biotecnología y la microbiología se utilizan cada vez más para preservar y restaurar el patrimonio cultural del mundo". Informes EMBO . 7 (11): 1075–9. doi :10.1038/sj.embor.7400844. PMC 1679785 . PMID  17077862. 
  32. ^ O'Connor MC (27 de octubre de 2014). "Dentro de la lucha solitaria contra el mayor problema ambiental del que nunca has oído hablar". El guardián .
  33. ^ Williams A (27 de septiembre de 2016). "Lavar la ropa libera miles de partículas microplásticas al medio ambiente, según un estudio". Universidad de Plymouth . Consultado el 9 de octubre de 2016 .
  34. ^ Napper IE, Thompson RC (noviembre de 2016). "Liberación de fibras plásticas microplásticas sintéticas de lavadoras domésticas: efectos del tipo de tejido y condiciones de lavado". Boletín de Contaminación Marina . 112 (1–2): 39–45. Código Bib : 2016MarPB.112...39N. doi :10.1016/j.marpolbul.2016.09.025. hdl : 10026.1/8163 . PMID  27686821.
  35. ^ Shafik, Ahmed (1993). "Efecto de diferentes tipos de textiles sobre la actividad sexual". Urología europea . Elsevier BV. 24 (3): 375–380. doi :10.1159/000474332. ISSN  0302-2838. PMID  8262106.
  36. ^ Shafik, Ahmed (1993). "Efecto de diferentes tipos de tejido textil sobre la espermatogénesis: un estudio experimental". Investigación Urológica . Springer Science y Business Media LLC. 21 (5): 367–370. doi :10.1007/bf00296839. ISSN  0300-5623. PMID  8279095. S2CID  22096865.
  37. ^ Shafik, Ahmed (1992). "Eficacia anticonceptiva de la azoospermia inducida por poliéster en hombres normales". Anticoncepción . Elsevier BV. 45 (5): 439–451. doi :10.1016/0010-7824(92)90157-o. ISSN  0010-7824. PMID  1623716.
  38. ^ D'Angelo, Stefania; Meccariello, Rosaria (1 de marzo de 2021). "Microplásticos: una amenaza para la fertilidad masculina". Revista Internacional de Investigación Ambiental y Salud Pública . MDPI AG. 18 (5): 2392. doi : 10.3390/ijerph18052392 . ISSN  1660-4601. PMC 7967748 . PMID  33804513. 
  39. ^ "Los residuos plásticos mundiales casi se triplicarán para 2060, dice la OCDE" . www.ocde.org . Consultado el 15 de octubre de 2022 .
  40. ^ "Cómo mantener una industria de reciclaje de PET sostenible en Europa - EPBP - Plataforma europea de botellas de PET". www.epbp.org . Consultado el 15 de octubre de 2022 .
  41. ^ "¿Qué plástico se puede reciclar?". Plásticos para el cambio . Consultado el 15 de octubre de 2022 .
  42. ^ Ghosal, Krishanu; Nayak, Chinmaya (21 de febrero de 2022). "Avances recientes en el reciclaje químico de residuos de tereftalato de polietileno en productos de valor agregado para soluciones de recubrimiento sostenibles: esperanza versus exageración". Avances de materiales . 3 (4): 1974–1992. doi : 10.1039/D1MA01112J . ISSN  2633-5409. S2CID  245886607.
  43. ^ Ghosal, Krishanu; Nayak, Chinmaya (2022). "Avances recientes en el reciclaje químico de residuos de tereftalato de polietileno en productos de valor agregado para soluciones de recubrimiento sostenibles: esperanza versus exageración". Avances de materiales . 3 (4): 1974–1992. doi : 10.1039/D1MA01112J . ISSN  2633-5409. S2CID  245886607.
  44. ^ Wagner-Egea, Paula; Tosi, Virginia; Wang, Ping; Gris, Carl; Zhang, Baozhong; Linares-Pastén, Javier A. (enero 2021). "Evaluación de la despolimerización asistida por IsPETasa de poliésteres aromáticos de tereftalato y el efecto del dominio de fusión de tiorredoxina". Ciencias Aplicadas . 11 (18): 8315. doi : 10.3390/app11188315 . ISSN  2076-3417.

Otras lecturas

enlaces externos