Poliestireno
El poliestireno (PS) es un polímero termoplástico que se obtiene de la polimerización del estireno monómero.
Existen cuatro tipos principales: el poliestireno 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), es resistente al impacto y opaco blanquecino; el poliestireno expandido o EPS (del inglés expandable polystyrene o PSE (del francés polystyrène expansible), muy ligero; y el poliestireno extruido, similar al expandido pero más denso e impermeable.
Desde entonces los procesos de producción han mejorado sustancialmente y el poliestireno ha dado lugar a una industria sólidamente establecida.
[3] Para mejorar la resistencia mecánica del material, se puede añadir en la polimerización hasta un 14% de caucho (casi siempre polibutadieno).
Su inconveniente principal es su opacidad, si bien algunos fabricantes venden grados especiales de poliestireno choque translúcido.
Sus propiedades son similares a las del EPS, con el cual compite en las aplicaciones de aislamiento.
[4] El poliestireno extruido presenta burbujas cerradas, por lo que puede mojarse sin perder sus propiedades aislantes.
En las últimas décadas se ha desarrollado un nuevo polímero que recibe el nombre de poliestireno sindiotáctico.
El poliestireno cristal es completamente atáctico; es decir: los grupos fenilo se distribuyen a uno u otro lado de la cadena central, sin ningún orden particular.
El peso molecular del polibutadieno utilizado suele estar comprendido entre 180.000 y 260.000 g mol-1.
Hasta los años 1960 se usó caucho estireno-butadieno (SBR) para la modificación de poliestireno pero desde entonces ha sido sustituido por el polibutadieno, que proporciona mejores propiedades mecánicas al producto.
[8] Para tener un poliestireno de alto impacto con buena resistencia mecánica hacen falta partículas tipo salami con un tamaño comprendido entre 1 y 6 micrómetros.
En líneas generales, cuanto mayor es la RPVF mejores son las propiedades mecánicas del poliestireno choque.
En todos los casos la polimerización del estireno genera la misma cantidad de calor: 165 cal g-1.
[14] Sin embargo, tiene relativamente poca resistencia a la temperatura, ya que reblandece entre 85 y 105 °C (el valor exacto depende del contenido en aceite mineral).
Tiene un índice de refracción en torno a 1,57, similar al del policarbonato y el PVC.
"En masa" significa que el medio de reacción está formado esencialmente por estireno y poliestireno, añadiéndose a veces otro hidrocarburo inerte perfectamente miscible con el estireno, a menudo etilbenceno, que sirve para moderar la velocidad de reacción.
[3] El estireno fue descubierto en 1839 por Eduard Simon,[24] un boticario de Berlín a partir del estoraque, la resina del árbol turco Liquidambar orientalis, que destila una sustancia aceitosa, un monómero que él llamó estirol.
En 1845, el químico nacido en Jamaica, John Buddle Blyth y el químico alemán August Wilhelm von Hofmann mostraron que la misma transformación del estireno se llevaba a cabo en ausencia de oxígeno.
Llamaron a su sustancia metastyrol (análisis posteriores mostraron que era químicamente idéntico al Styroloxyd).
La empresa alemana BASF (integrada por entonces en el conglomerado IG Farben) se interesó por los polímeros e inició un programa de I+D.
Cada planta tenía varios reactores en serie, llamados "reactores-torre" por su forma de cilindros verticales.
Al terminar la guerra, el estireno producido por las numerosas plantas construidas en Estados Unidos quedó disponible para otros usos.
[29] En los años siguientes Koppers Chemical puso a punto un proceso alternativo basado en la polimerización en suspensión, que aportaba algunas ventajas en la calidad del producto y que tuvo gran éxito comercial a partir de la década de los 1950.
[3] BASF y Dow desarrollaron independientemente el poliestireno expandido a principios de los años 1940.
Tras numerosos experimentos fallidos, en 1954 Dow dio con la solución: añadir a su proceso una etapa de "prepolimerización" bajo fuerte agitación.
Monsanto llegó a la misma conclusión casi simultáneamente y ambas empresas se enzarzaron en un largo pleito sobre patentes.
En 1985 la japonesa Idemitsu sintetizó por vez primera poliestireno sindiotáctico (sPS) y tres años más tarde inició una colaboración con Dow para su producción industrial.
En 1996 Dow abrió una planta de sPS en Schkopau (Alemania) pero en 2005 tuvo que cerrarla por su escaso éxito comercial.
Cuando no se usa para hacer más EPS, el espumado puede convertirse en productos como ganchos para ropa, bancas de parques, macetas, juguetes, reglas, contenedores para semillas, marcos para fotografías y molduras para construcción, todos hechos con poliestireno reciclado.
