Ciencias de los materiales

PK -48 – CM Pintura a base de pet.

  • Categoría: Pandilla Kids (3ro., 4to., 5to. y 6to. Año de primaria)
  • Área de participación: Ciencias de los materiales
  • Asesor: REYNA ELIZALDE GONZÁLEZ
  • Equipo [ ]: Regina Hernández Vargas() , Zoe Natalia Mora Ceballos(6o Conejo)

Resumen

En este proyecto, tocaremos el tema de polimerización y despolimerización. La despolimerización es tanto la la reacción contraria a la polimerización como un mecanismo alterno a una reverción,pero que disminuye el peso molecular de los polímeros.

El proceso de despolimerización  más común es el iniciado por radicales libres, los cuales inician una reacción en cadena, la cual afecta gravemente al polímero en cuestión a todas sus propiedades. Comúnmente es iniciado este mecanismo por inflencia o radiación ultravioleta.

Los polímeros son moléculas grandes que se forman por la unión sucesiva de moléculas pequeñas, llamadas monómeros (del griego mono = una, mero = partes), que se combinan o reaccionan mediante procesos de polimerización. Por esta razón, la molécula formada por la unión de muchos monómeros se llama polímero.

Generalmente, el monómero que se va uniendo para formar el polímero sufre cambios en su estructura química y, una vez incorporado a la cadena, pasa a formar lo que se conoce como unidad constitucional repetitiva (ucr) del polímero.

Pregunta de Investigación

¿Cómo elaborar pintura a base de pet que ayude al medio ambiente?

Planteamiento del Problema

Desde hace tiempo las personas no han demostrado mucho interes por tirar la basura (entre ellas el pet) , en los contenedores asignados.

Desafortunadamente en la calle encontramos muchas botellas de pet por la falta de cultura de la gente.

Antecedentes

 

El Pet es un compuesto de Polietileno Tereftalato, material fuerte de peso ligero de poliéster claro.  Se usa para hacer recipientes para bebidas suaves, jugos agua, bebidas alcohólicas, aceites comestibles, limpiadores caseros, y otros

Siendo un polímero, las moléculas de tereftalato del polietileno consisten en cadenas largas de unidades repetidas que sólo contienen el carbono (C), oxígeno (O) e hidrógeno (H), todos elementos orgánicos.

El pet se desarrolló primero para uso de fibras sintéticas por la British Calico Printers en 1941.Los derechos de patente se vendieron entonces a DuPont e ICI que a su vez vendieron los derechos regionales a muchas otras compañías 115.

Aunque originalmente se produjo para fibras, el pet empezó a ser usado como películas para empaquetar a mediados de los años sesenta, y en los inicios de los setentas, la técnica para expandir botellas orientadas biaxialmente se desarrolló comercialmente.as botellas hoy en día, representan el uso más significante de resinas de pet. Hacer una botella de pet empieza desde las materias primas: etileno y paraxyleno.

Los derivados de estas dos substancias (glycol de etileno y ácido tereftalico) se hacen reaccionar   para obtener la resina PET. La resina, en forma de cilindros pequeños llamados pellets, son fundidos e inyectados en un molde para hacer – una preforma. La preforma, una clase de tubo de ensayo, más corto qué la botella – que será, pero con las paredes más gruesas, se sopla y amolda entonces, Durante la fase de soplo-moldura, el aire a alta presión es soplado en la preforma- permitiéndole tomar la forma exacta del molde en el que fue introducido. El producto final es una botella transparente, fuerte y ligera, Es la fuerza del material la que contribuye para hacer del PET el éxito que es. De hecho, las bebidas suaves carbonatadas pueden generar presión dentro de la botella que alcanza los 6 bar. Tan alta presión es permitida sin embargo en la botella gracias a la alineación de macromoléculas (cristalización) ocurriendo ambos durante el proceso de hilado de la resina y el soplo-moldeado, la presión no es capaz de deformar la botella, ni de hacerla explotar.

A lo largo de los años, la industria ha asumido las preocupaciones Medioambientales cada vez más, disminuyendo la cantidad de material crudo necesitado para la fabricación de botellas significativamente. Hoy día, un recipiente de pet de 1.5 litros es manufacturado con sólo 35 gramos de material. Otro rasgo llamativo de pet en el lado medioambiental es que es totalmente reciclable. Fue en 1977 que la primera botella fue reciclada y se convirtió en un base de una nueva botella.  Pronto, sin embargo, la industria de fibra descubrió la “nueva” fuente de material y empezó a usarlo para hacer textiles y alfombras. Hoy, aunque la “botella para embotellar “y el proceso de reciclado está creciendo, el mercado de fibra todavía es la mayor para el PET recuperado.

Las razones principales que mantienen el éxito de los recipientes de PET son que, gracias a la estructura molecular del material, es irrompible. Lo que es más el empaquetamiento con pet es ligero, transparente y resellable. Otra ventaja del material reside en sus propiedades físicas que permiten gran Libertad en el diseño de empaques los cuales son 100% reciclables.

Pinturas

La elaboración de las pinturas es un proceso en el cual se mezclan pigmentos con componentes  bases   como las  resinas  sintéticas o aglutinantes que ayudan a la estabilización de los pigmentos y disolución de estos, a diferencia de una solución como el azúcar o la  sal  disueltos  en  agua las  cuales  contienen   partículas que consisten en moléculas e iones, las pinturas son consideradas suspensiones que contiene las partículas (pigmentos) suficientemente grandes como para ser visibles a simple vista. De esta manera se abordará el proceso mediante un análisis de la materia prima e insumos, así como también cada proceso incluido en la elaboración de la   pintura haciendo énfasis en los equipos a utilizar y tomando en cuenta las propiedades y especificaciones requeridas para cada tipo de pintura.

Hace más de 20.000 año s que el hombre de   las cavernas pintaba las paredes de sus cuevas utilizando la pintura que él mismo se preparaba. Tenía la necesidad de expresar sus sentimientos, por lo que pintaba animales y otros elementos; a medida que la población mundial creció y comenzó a viajar, comercializar e ir a guerras en escalas más organizadas, la necesidad de recubrimientos decorativos y de protección fue creciendo. Nuestros   ancestros   aplicaban   recubrimientos   a sus barcos, utensilios, instrumentos musicales, armas   y   palacios en una siempre creciente   variedad   de pigmentos y resinas.   El   primer   éster   polimerizado fue descubierto, accidentalmente por Berzelius en 1.847, calentando   glicerina y ácido tártico. En 1853 Berthelot preparó glicerina con ácido canfórico. En 1901 Smith hizo reaccionar ácido ftálico con glicerina, formando el ftalato de glicerilo que dio paso a las primeras resinas alquídicas, pero, éstas no eran solubles en disolventes.

También en 1912 ya se usaban las resinas de fenol formaldehído para aislamientos eléctricos. La General Electric investigó sobre dichas resinas alquídicas y fue la que patentó varias de ellas en los años   1914 y 1915. Se trataban   de   reacciones   de anhídrido ftálico y glicerina y en algunas se sustituyó parte de dicho anhídrido ftálico por un ácido monobásico como por ejemplo ácido butírico, ácido oleico, etc. Para obtener resinas más flexibles. Con la entrada del siglo XX, la industria de las pinturas, como cualquier otra industria manufacturera, experimento cambios dramáticos. Hubo más progreso en 50 años que en   miles que habían transcurrido.

Empezando por el casi casual desarrollo de la goma de Esther, el paso se fue acelerando, con la investigación   industrial de la química sintética en crecimiento. Aglutinantes tradicionales se fueron sustituyendo por resinas sintéticas, y muchos nuevos campos de la tecnología de los recubrimientos se abrieron con el desarrollo de la nitrocelulosa, fenólicos, urea y   formaldehídos de melanina, acrílicos, vinilos, alquinales, terpenos, cumaronas e indenos, epoxis y uretanos. Con la fabricación.

de la primera pintura con una emulsión de látex a base de estireno después de la segunda guerra mundial, la gran aceptación y rápido crecimiento de este tipo de recubrimientos   comenzó. Hoy   en   día una gran   variedad   de   emulsiones se encuentra en el mercado para una gran variedad de aplicaciones.

Genéricamente, los materiales o sustancias utilizadas en el proceso para la elaboración de la pintura son: Pigmentos: es un material que cambia el color de la luz que refleja como resultado de la absorción selectiva del color. Este proceso físico es diferente a la fluorescencia, la fosforescencia y otras formas de luminiscencia, en las cuales el propio material emite luz. Muchos materiales selectivamente absorben ciertas ondas de luz, dependiendo de su longitud de onda. Los materiales que los seres humanos han elegido y producido para ser utilizados como pigmentos por lo general tienen propiedades especiales que los vuelven ideales para colorear otros materiales. Un pigmento debe tener una alta fuerza teñidora relativa a los materiales que colorea. Además, debe ser estable en forma sólida a temperatura ambiente. Aglutinantes: o medios en pintura es una sustancia que alberga en su seno el pigmento y lo mantiene fijo al soporte. Las características principales son:

  • Capacidad para mezclarse con el pigmento.
  • Resistencia una vez seco.
  • Textura

Que permita su aplicación. Solventes: son sustancias encargadas de la disolución del aglutinante en caso de que este sea sólido y fluidificarlo en caso de un aglutinante líquido. Aditivos menores: son sustancias añadidas en pequeñas dosis para desempeñar funciones específicas, que no cumplen los ingredientes principales.

México: Un ambientalista crea su propia pintura reciclando el PET

Conoce la historia y los inventos de un creativo ambientalista cuyo objetivo ha sido la creación de productos útiles a partir del reciclaje.

José Luis Cardozo es un ambientalista por vocación, porque en realidad su profesión es la de politólogo. Vive en la Ciudad de México, y ha realizado ya varios proyectos de reciclaje de manera empírica, en los que busca de manera creativa convertir residuos en objetos útiles que podrían subsanar grandes problemas con un ahorro de recursos. Sin embargo, aún se encuentra tocando puertas para que algunas empresas financien el proyecto.

Lo último que ha hecho es, por demás interesante: transformar las botellas de plástico PET, a través de un proceso de fundido y despolimerizado, con lo que se transforman en una pasta moldeable, para fabricar pintura impermeabilizante líquida, a la que le agrega un colorante especial.

Esta propuesta ahorraría una buena cantidad de dinero, además de aprovechar una parte de la gran cantidad de envases plásticos que se desechan cada día. El mismo Cardozo señala que se desechan cada año toneladas de botellas PET en México, de las cuales sólo una mínima parte se recicla, por lo que él observa cómo se subestima este valioso plástico.

Este ambientalista e inventor menciona también que, aunque es muy redituable está técnica por el ahorro que representa, sólo es necesario que una empresa quiera colaborar en el proyecto, para darle a la pintura una mejor calidad.

Y no es el primer proyecto que realiza, por el contrario, José Luis tiene ya un historial dedicado a la invención con fines de reciclaje: hace tres décadas comenzó su afición, cuando decidió reciclar llantas para producir un material al que llamó ‘madera plástica’ y del cual ya tiene la patente. También ha elaborado la pintura impermeabilizante con unicel -sí, ese material que resulta tan complicado reciclar y al que se le han encontrado pocas posibilidades-.

Incluso ha inventado una máquina para que cualquier persona pueda fabricar fibras sintéticas a partir de plástico PET, para rellenar colchonetas, la cual asegura es térmica y le gustaría pueda ser aplicada en las comunidades indígenas en el país.

Despolimerización

La de polimerización o despolimerización es tanto la reacción contraria a la polimerización como un mecanismo alterno a una reversión, pero que disminuye el peso molecular de los polímeros.

El proceso de despolimerización más común es el iniciado por radicales libres, los cuales inician una reacción en cadena, la cual afecta gravemente al polímero en cuestión en todas sus propiedades. Comúnmente es iniciado este mecanismo por influencia de radiación ultravioleta.

Existen aditivos que ayudan a eliminar estos mecanismos de forma temporal, para incrementar la vida útil de los polímeros, sin embargo, no se puede eliminar por completo. Los defensores de la ecología del plástico suelen referirse a este tipo de procesos como la degradación más importante de un plástico, el cual ante exposición al sol termina por destruirse.

Cuando un polímero se utiliza para exteriores, donde es expuesto a la intemperie, es necesario tener en cuenta qué resistencia tiene el mismo, con o sin aditivos, para establecer si es adecuado o no para esta función. Una forma sencilla de observar que un polímero ha sido altamente degradado o despolimerizado es el amarillamiento en conjunto con agrietamiento de la pieza y una aparente resequedad.

La necesidad de degradar materiales poliméricos para lograr la reintegración de sus componentes a la naturaleza abre la posibilidad de generar métodos, tanto experimentales como teóricos, que permitan estudiar las transformaciones que sufren los polímeros una vez sometidos a cambios que modifican su estructura mediante diversos mecanismos, como por ejemplo la acción de radiación, calor, influencia mecánica, agentes oxidantes, etc.

La simulación de un proceso de polimerización en etapas formando polímeros lineales a partir de monómeros tipo A-B, y posteriormente un proceso de despolimerización al azar de los polímeros lineales formados. Fundamentalmente se evalúan variaciones en la distribución de pesos moleculares (DPM), y la dispersidad (D), cuando se varían parámetros como el porcentaje de enlaces que sufren escisiones en las cadenas (%E), grado de polimerización promedio en número (Xn) y número de cadenas iníciales presentes en la muestra estudiada (No)

Los polímeros se han convertido en materiales fundamentales para la mayoría de las actividades cotidianas que desarrolla el ser humano en la actualidad. Desde la taza en donde tomamos el café por la mañana, pasando por las películas que recubren los alimentos que consumimos, hasta llegar a la almohada que utilizamos para dormir por la noche, están constituidos por materiales poliméricos, es decir, es prácticamente imposible realizar alguna actividad cotidiana sin que ellos estén presentes. La necesidad de utilizarlos ha llevado a que en la actualidad estos materiales se generen de manera descontrolada, causando un fuerte impacto en la naturaleza, lo cual ha despertado un interés creciente en conocer los procesos involucrados en la degradación de los mismos.

Por lo general, dichos procesos de degradación no son completados satisfactoriamente por la naturaleza en un tiempo suficientemente corto para que ésta no se vea afectada, por lo cual se realizan numerosas investigaciones para estudiar los polímeros y sus propiedades, de manera tal que sea posible sintetizar nuevos materiales o modificar los existentes para hacer que su degradación sea mucho más amigable con el ambiente.

Aunque la búsqueda de nuevos materiales poliméricos con propiedades mejoradas continúa siendo de interés para numerosos estudios, las limitaciones económicas de muchas industrias poliméricas las han llevado apostar por modificaciones de las propiedades de los materiales ya existentes que mejoren u optimicen sus aplicaciones. Una manera de llevar a cabo dichas modificaciones es mediante procesos controlados de degradación de los polímeros, los cuales han venido ganando importancia en los últimos años. Quizás la razón de la importancia de tales procesos es que a través de ellos es posible recuperar monómeros u oligómeros, con aplicaciones potenciales para su re-uso en la síntesis de los mismos materiales, y poder reintegrar al ambiente de manera ecológicamente amigable los materiales degradados.

Las moléculas poliméricas se descomponen en sus componentes más pequeños bajo la acción de, por ejemplo, calor, radiación, esfuerzo mecánico, agentes oxidantes, etc.  Generalmente, la acción de estos factores ocasiona la ruptura de la cadena principal del polímero modificando su distribución de pesos moleculares, habiéndose propuesto diversos mecanismos que expliquen los resultados observados.  Estos mecanismos involucran la ruptura al azar de las cadenas cerca de sus puntos medios, en sus extremos, y/o en algunos puntos específicos de éstas. Por ejemplo, algunas reacciones de degradación oxidativa han logrado ser explicadas mediante mecanismos que implican rupturas de la cadena de polímero que ocurren al azar (en cualquier punto de la cadena); por su parte, las rupturas solo en los extremos de cadena son características de algunas reacciones de despolimerización como la descomposición térmica y, finalmente, la ruptura cerca del punto medio de la cadena es característica de una degradación física generada durante el tratamientos de estos materiales con radiación ultrasónica.

Como se ha mencionado, la ventaja que ofrecen los procesos controlados de degradación no solo consiste en la generación de nuevos materiales, sino además que representa una alternativa para el reciclado de plásticos debido a la obtención de monómeros u oligómeros reusables en procesos subsecuentes de polimerización. Es así como la degradación que involucra un mecanismo de ruptura por un extremo de la cadena representa un medio para la obtención de monómeros, es decir que podemos obtener los materiales de partida de los polímeros. Esto es observado en la degradación de macromoléculas naturales por la acción de microorganismos que operan dentro de algunos sistemas vivos, por lo que la comprensión de estos mecanismos es fundamental para el diseño y aplicación exitosa de sistemas inteligentes en, por ejemplo, la liberación controlada de fármacos, los cuales han venido impactando positivamente durante los años recientes en el campo de la medicina. Otro ejemplo de este tipo de sistemas lo constituyen los biomateriales usados en implantes que se reabsorben lentamente en el cuerpo, evitando posteriores cirugías para extraerlos. Los materiales poliméricos exhiben propiedades características como viscosidad, capacidad de calentamiento, resistencia, coeficiente de elasticidad, etc., que hacen a algunos más versátiles que a otros. Estas propiedades dependen críticamente del peso molecular del polímero y de la estructura química de las cadenas, por lo cual estos parámetros deben controlarse cuidadosamente para garantizar el logro de las propiedades deseadas del polímero. Por ello es necesario, por ejemplo, un seguimiento continuo de la distribución de los pesos moleculares (DPM) a medida que transcurre un proceso de degradación, lo cual permite inferir acerca de las posibles modificaciones exhibidas por el material.

Experimentalmente, la evaluación de a DPM se puede llevar a cabo generalmente por cromatografía de exclusión de tamaño, pero además puede simularse mediante métodos computacionales, lo cual representaría una alternativa para la comparación de propiedades y estudio de mecanismos de reacción.

Los modelos computacionales se han utilizado en muchas investigaciones para estudiar los aspectos de degradación de polímeros y se han convertido en una herramienta fundamental para simular una amplia gama de situaciones que involucren sistemas poliméricos. Por ejemplo, la Dinámica Molecular, una técnica de simulación molecular en la cual se evalúa la evolución temporal de diferentes configuraciones de un sistema dado, se ha aplicado exitosamente en el estudio de la transición vítrea y la fusión de polímeros, la descomposición y los cambios estructurales de moléculas pequeñas. Por otro lado, la simulación por Monte Carlo es ampliamente aplicada en fisicoquímica polimérica, en estudios cinéticos de polimerización y de degradación de polímeros.

Estas herramientas computacionales requieren de un alto poder computacional para simular sistemas complejos como los polímeros, por lo que, en algunos casos, es necesario recurrir a métodos más sencillos que permitan seguir, de manera aproximada, la evolución de la DPM en los procesos de despolimerización.

El uso de métodos poblacionales, mediante los cuales se determina la variación del número de cadenas de polímeros de diferentes tamaños, permite determinar de una manera sencilla y efectiva cómo los diferentes mecanismos de fragmentación afectan la DPM de los polímeros. Previo al proceso de degradación, es preciso conocer la DPM inicial del polímero, la cual dependerá del proceso de polimerización correspondiente.  En general, las polimerizaciones en etapas generan DPM que son bien descritas por la distribución de Flory-Schulz, conocida también como la distribución más probable, mientras que, para polimerizaciones en cadena, la distribución resultante corresponde generalmente a la distribución de Schulz-Zimm.

MARCO TEÓRICO

 

Muchas veces se usa indistintamente las palabras macromolécula y polímero; sin embargo, es conveniente aclarar la sutil diferencia que hay entre ellas. Mientras un polímero puede considerarse una macromolécula debido a que normalmente es una molécula muy grande, una macromolécula no necesariamente es un polímero debido a que éstas no están constituidas por la unión sucesiva de monómeros. Por ejemplo, la cadena de poli(etileno), mostrada en la figura (a), es considerada una macromolécula y un polímero, debido a que es una molécula de alto peso molecular constituida por un número grande de ucr derivadas del monómero (molécula de etileno).

Por otra parte, una proteína no está constituida por la unión sucesiva de monómeros. Es decir, generalmente no es posible asignar una ucr a este tipo de cadenas porque R, indicada en la figura 1(b), puede tener hasta 20 estructuras distintas en una misma cadena. Por esto, una proteína será una macro molécula pero, formalmente, no puede considerarse como un polímero. La repetición del proceso de unión de monómeros conduce a la formación de un polímeroformado por n ucr.

Usualmente n es muy grande, del orden de 10 4 -10 5; estos grandes valores de n sugieren que los polímeros son moléculas de alto peso molecular, lo cual le confiere propiedades interesantes y diferentes aquellas exhibidas por las moléculas pequeñas.  Debido a que las cadenas de polímeros presentan diferentes grados de polimerización, la asignación del peso molecular del polímero no es tan sencilla como en el caso de moléculas simples (pequeñas), por lo cual debe hacerse referencia a un peso molecular promedio.

Reacciones de polimerización  

En la actualidad los polímeros pueden producirse mediante varios tipos de mecanismos generales, entre los cuales tenemos: Polimerizaciones en etapas: Las polimerizaciones en etapas representan una de las primeras reacciones de polimerización llevadas a cabo. Fueron estudiadas de manera detallada por Carothers, en 1940, quien descubrió que la reacción ocurre entre monómeros que presentan grupos funcionales de distinta naturaleza. Un ejemplo de dicha reacción, indicado en la figura 19, lo representa la reacción entre el tereftalato de metilo y un diol, como el etilenglicol, con la eliminación de una molécula de alcohol metílico.

Una vez que ocurre la reacción, se generan grupos funcionales en los extremos de la cadena (como grupos hidroxilos y carbonilos en el caso anterior), los cuales se disponen para formar parte de una nueva reacción que se repite de manera continua hasta formar cadenas largas etilenglicol Bis-(2-hidroxietil) tereftalato dimetil tereftalato metanol de polímero; es decir, durante el proceso de polimerización se irán construyendo cadenas cuya longitud aumentan gradualmente. Sin embargo, para que la polimerización en etapas ocurra satisfactoriamente es necesario que exista un balance estequiométrico inicial de los grupos funcionales que participan en la reacción, que ocurra a una velocidad de reacción favorable y que sea posible remover la molécula pequeña que se desprende, en el caso del ejemplo mencionado el metanol.

Es bueno mencionar que, en un instante dado de la polimerización, la mezcla de reacción está constituida por especies que comprenden desde el monómero del cual se partió hasta cadenas de diferentes longitudes, o grados de polimerización, las cuales coexisten y definen la distribución de tamaños moleculares del polímero.

Un parámetro de gran importancia en este tipo de reacciones, que permite evaluar la dimensionalidad de una cadena de polímero que se genera, es la funcionalidad del monómero. Este parámetro corresponde al número de funciones activas (o el número de grupos funcionales) que presenta el monómero que participa en la polimerización. El valor de este parámetro condicionará la morfología del polímero generado.

¿Cómo disolver plástico?

El plástico es un material reciclable utilizado no sólo para aplicaciones domésticas, sino también en la construcción. Los revestimientos de plástico se utilizan como una barrera de vapor sobre el aislamiento y algunos plásticos se utilizan para cubrir las ventanas. El plástico no se disuelve si se coloca en agua, pero cuando otros productos químicos como acetona están involucrados, le toma sólo unos pocos minutos disolverse y no daña el medio ambiente.

Coloca una jarra de precipitación grande en una superficie plana. Distribuye toallas de papel bajo la jarra sobre la mesa en caso de que existan derrames en el proceso de disolución. Abre una botella de acetona y llena la jarra casi a la mitad.

Coloca pedazos de plástico en la jarra teniendo cuidado de que tu piel no entre en contacto con la acetona. Para colocar el plástico en la acetona tómalo con un par de pinzas, si es necesario.

Voltea el plástico al revés, si no cabe en la jarra de precipitación y espera mientras se disuelve en la acetona. Mira como el plástico se descompone poco a poco y se convierte en una masa muy pegajosa.

Mueve el pegote alrededor con las pinzas y agita hasta que todo el plástico se haya disuelto en la acetona.

Deja la jarra de acetona durante la noche al aire libre, fuera del alcance de animales y los niños. Deja que se disuelva durante la noche y tira la capa de la parte inferior de la jarra al día siguiente.

Desarrollo de pigmentos y pinturas para la industria mexicana del plástico

Encuentre las opiniones de reconocidos expertos acerca de las tendencias y expectativas de los industriales del plástico en lo concerniente a estos materiales.

“La industria del plástico es un sector muy importante en México. Ha tenido crecimientos significativos en los últimos años, además de que atiende a otros sectores industriales. Podemos decir que el plástico está casi en todas partes y en casi cualquier objeto”, señaló Jorge Arizmendi, Director General de Coatech, exposición a nivel nacional especializada en pintura en polvo, recubrimientos y control de corrosión.

Arizmendi refirió que debido a dicha importancia, los industriales del plástico buscan nuevos procesos de fabricación y aplicación de pigmentos para sus productos, gracias a los requerimientos de los diversos segmentos que conforman esta industria.

“Cada sector industrial se ha vuelto más específico y con requerimientos especiales. Esto ha generado que los transformadores de la industria del plástico busquen nuevas tecnologías en sus diferentes procesos de fabricación, como la parte de pigmentación”, indicó.

De acuerdo con Miguel Sánchez Urrutia, Director Comercial en WTAP y Consultor del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACYT), dentro de la industria del plástico en México, el mercado de colores y compuestos es atendido por fabricantes de concentrados de color y compuestos especiales.

“Existen compañías que se dedican a la fabricación de concentrados de color para la industria del polipropileno y polietileno y materiales precoloreados, donde se utilizan extrusores mono-husillo sin venteo con peletizadores con temperaturas de entre 180° C a 200° C y las concentraciones de pigmentos son alrededor de 25%”, refirió el especialista.

Añadió que otras empresas hacen concentrados de color con resinas de especiales como ABS, estireno Acrilo Nitrilo, policarbonato, PET y poliamida, que utilizan procesos adicionales como el pre-secado.

En este sentido, datos de la Encuesta Mensual de la Industria Manufacturera, señalan que durante 2013 el volumen de la producción de pigmentos orgánicos e inorgánicos fue de   56.951 toneladas, mientras que el valor de la producción en el mismo periodo fue de 1.997.862 miles de pesos.

En tanto que el volumen de la producción de colorantes sintéticos fue de 1664 toneladas, y su valor de producción fue de 226.954 miles de pesos.

En detalle: “En México, de la producción de más de 700 millones de litros de pintura, más de 400 millones corresponden a la pintura arquitectónica, alrededor de 130 millones de litros de pintura para la industria manufacturera. Cerca de 90 millones de litros para adelgazadores y químicos. Y 90 millones para la parte de pinturas especializadas, las cuales tienen propósitos especiales con requerimientos específicos (como mayor resistencia, mayor durabilidad a los cambios climáticos, o requerimientos de grado alimenticio) para industrias como la automotriz, la aeroespacial, la agroindustrial y la del plástico en rubros como empaque y embalaje, entre otras”, indicó Arizmendi.

Añadió que cuando se trata de casos de grado alimenticio, se busca que el pigmento tenga menos químicos, es decir que no tenga ciertos ingredientes o metales.

El entrevistado destacó que el que una pieza salga del color que requiere el cliente desde su fabricación evite el proceso de re-pintura.

Tres tendencias

De acuerdo con Arizmendi existen tres tendencias para esta industria:

– Especialización: una tendencia hacia el desarrollo de pigmentos y pinturas especializadas. Cada industria está solicitando al fabricante especificaciones muy técnicas y puntuales para cada producto. “La especialización y la profesionalización serán el camino. Las empresas nacionales están invirtiendo en profesionalizarse, en capacitarse, en adquirir nuevas tecnologías y en adquirir equipo más moderno”.

– Automatización: se están implementando procesos de automatización en la industria, “por ejemplo en Coatech se presentaron expositores que realizaron  procesos automatizados de pintura a través de cabinas, es decir la aplicación de la pintura era a través de robots”.

– Sustentabilidad: “los fabricantes de pintura utilizan productos biodegradables con menos químicos y amigables con el medio ambiente. Se están manejando pinturas en base agua eliminando un poco los procesos de base solventes. Asimismo, existe ya el reciclaje de pintura”.

Color líquido para plásticos

De acuerdo con Peter Bredenkamp y Diana González, especialistas de la empresa ColorMatrix, el color brinda posibilidades casi infinitas a los plásticos, afín de diferenciar los productos frente a la competencia.

 

Objetivo

Elaborar pintura a base de pet , para ayudar al medio ambiente , reutilizando botellas de pet, y demostrar que es posible la  obtención de pintura con materia que se considera un desperdicio como es el pet, demostrando que mediante una adecuada despolimerización y el tiempo necesario, se puede realizar a un costo aceptable.

Justificación

A nosotras nos interesó este tema , porque cuando estamos en la calle caminando o en las autopistas en vehículo observamos que hay demasiadas botellas tiradas, por lo que nos interesó realizar la reutilización de las botellas de pet, para cuidar el medio ambiente, mediante la elaboración de pintura a base de pet, y así hacer conciencia de que se puede hacer algo más con el pet. Como es el caso de la elaboración de la pintura a base de pet.

Hipótesis

Si logramos elaborar pintura a base de pet, entonces podremos ayudar al medio ambiente, mientras reutilizamos botellas de pet .

Método (materiales y procedimiento)

Materiales (para 10 litros de pintura)

  • 3 kilos de cal hidratada
  •  1 kilo de sal gorda
  • 250 mililitros de ácido Tereftálico.
  • Pigmentos vegetales del color que quieras

Procedimiento

1.- En un recipiente añadimos todos los ingredientes.

2.-Se mezclan poco a poco la cal, la sal y el fijador.

3.-Cuando observamos que la mezcla es homogénea se agrega el pigmento que dará el color.

4.-Se sigue revolviendo para evitar los grumos.

5.-Se obtiene la pintura.

Galería Método

Resultados

Como se podrá observar se logró obtener la pintura al realizar la mezcla de todos estos ingredientes, por lo que el resultado fue satisfactorio por lo tanto se podría obtener pintura de manera práctica, con la única condición que se tiene que realizar con demasiado cuidado al hacer las mezclas, y darle el tiempo preciso a cada uno de estos y la cantidad exacta, por lo que pudimos obtener la pintura con éxito, logrando la textura deseada.

Galería Resultados

Discusión

Conclusiones

Con los resultados obtenidos pudimos demostrar que, si es posible reutilizar o darle un uso al pet, el cual es tirado a la calle, en bolsas o al mar y ríos, por lo que ayudaríamos al medio ambiente y a las personas ya que si se logra hacerlo de manera masiva sería mucho más barato que la pintura actual, por lo que al obtener nuestra pintura podremos difundir la propuesta con éxito creando una alternativa económica que beneficie el medio ambiente cumpliendo así nuestra hipótesis.

Bibliografía

La mayoría de la información se obtuvo del internet y en la consulta de los libros de la Biblioteca Vasconcelos.

Industria elaboradora de pintura (investigación). Disponible: http://www.sinia.cl/1292/articles37620_pdf_pinturas.pdf (consulta 2016/Junio/30)

 

 

  • Elaboración de pinturas. Disponible: https://es.scribd.com/doc/22213013/Elaboracion de pinturas (Consulta 2016/Junio/30)
  • Propiedades de la pintura. Disponible: http://es.slideshare.net/danypollo/propiedad es-de-las-pinturas (Consulta 2016/julio/01) Bibliografía: Arnulfo Arturo García Olivares

Fuentes: La basura es materia prima (En Medios) Ahora hace pintura con PET (El Universal DF).

https://es.wikipedia.org/wiki/Despolimerización

Categoría: ciencia de polímeros

https://eswikipedia.org/wiki/Despolimerizacion

www.plastico.com/…/Desarrollo-de-pigmentos-y-pinturas-para-la-industria-mexicana



PK -48 – CM Pintura a base de pet.

Summary

In this project, we’ll touch on the subject of polymerization and depolymerization. Depolymerization is both the reaction contrary to polymerization as an alternative mechanism to a reverción, but it decreases the molecular weight of polymers. The most common depolymerization process is the one initiated by free radicals, which initiate a chain reaction, which seriously affects the polymer in question to all its properties. This mechanism is commonly initiated by inflation or RA

Research Question

How to develop paint based pet to help the environment?

Problem approach

For a long time people have not shown much interest in littering (including pet) in the allocated containers. Unfortunately on the street we found many pet bottles

Background

Pet is a Polyethylene Terephthalate compound, a lightweight, light polyester material. It is used to make containers for soft drinks, water juices, alcoholic beverages, edible oils, household cleaners, and others. Being a polymer, polyethylene terephthalate molecules consist of long chains of repeating units that only contain carbon (C), oxygen ( O) and hydrogen (H), all organic elements. The pet was first developed for the use of synthetic fibers by the British Calico Printers in 1941. The patent rights were then sold to DuPont and ICI which in turn sold the regional rights to many other companies 115.Although it was originally produced for fibers, the pet began to be used as packaging films in the mid-sixties, and in the early seventies, the technique for expanding biaxially oriented bottles was developed commercially. today, they represent the most significant use of pet resins. Making a pet bottle starts from the raw materials: ethylene and paraxylene. The derivatives of these two substances (ethylene glycol and terephthalic acid) are reacted to obtain the PET resin. The resin, in the form of small cylinders called pellets, are melted and injected into a mold to make a preform. The preform, a kind of test tube, shorter than the bottle – which will be, but with the thicker walls, is then blown and molded, During the blow-molding phase, the high-pressure air is blown into the preform – allowing you to take the exact shape of the mold in which it was inserted. The final product is a transparent bottle, strong and light, It is the strength of the material that contributes to make PET the success it is. In fact, carbonated soft drinks can generate pressure inside the bottle that reaches 6 bar. Such high pressure is however allowed in the bottle thanks to the alignment of macromolecules (crystallization) occurring both during the spinning process of the resin and the blow-molding, the pressure is not able to deform the bottle, nor to make it explode. Over the years, the industry has taken on environmental concerns more and more, decreasing the amount of raw material needed to make bottles significantly. Today, a 1.5-liter pet container is manufactured with only 35 grams of material. Another striking feature of pet on the environmental side is that it is totally recyclable. It was in 1977 that the first bottle was recycled and became a base for a new bottle. Soon, however, the fiber industry discovered the “new” source of material and began using it to make textiles and carpets. Today, although the “bottling bottle” and the recycling process is growing, the fiber market is still the largest for PET recovered. The main reasons that maintain the success of PET containers are that, thanks to the molecular structure of the material, it is unbreakable. What is more packing with pet is lightweight, transparent and resealable. Another advantage of the material lies in its physical properties that allow great freedom in the design of packaging which are 100% recyclable. Paints The preparation of paints is a process in which pigments are mixed with base components such as synthetic resins or binders that help to the stabilization of the pigments and dissolution of these, unlike a solution like sugar or salt dissolved in water which contain particles consisting of molecules and ions, the paints are considered suspensions that contain the particles (pigments) sufficiently large as to be visible to the naked eye. In this way, the process will be addressed through an analysis of the raw material and supplies, as well as each process included in the preparation of the painting, emphasizing the equipment to be used and taking into account the properties and specifications required for each type of paint. Over 20,000 years ago, the caveman painted the walls of his caves using the paint he prepared himself. He had the need to express his feelings, so he painted animals and other elements; As the world population grew and began to travel, market and go to wars at more organized scales, the need for decorative coatings and protection was growing. Our ancestors applied coatings to their ships, utensils, musical instruments, weapons and palaces in an ever increasing variety of pigments and resins. The first polymerized ester was discovered, accidentally by Berzelius in 1847, by heating glycerin and tartaric acid. In 1853 Berthelot prepared glycerin with camphoric acid. In 1901 Smith reacted phthalic acid with glycerin, forming the glycerol phthalate

Objective

To develop paint based on pet , to help the environment  reusing pet bottles .

Justification

We were interested in this topic, because when we are in the street there are too many thrown bottles, so we were interested in reusing pet bottles, to take care of the environment, in the manufacture of paint based on pet.

Hypothesis

If we manage to prepare painting by means of pet, then we will be able to help to the environment, while we reuse pet bottles.

Method (materials and procedure)

Materials (for 10 liters of paint)

  • 3 kilos of hydrated lime
  • 1 kilo of Salt
  • 250 milliliters of Terephthalic acid
  • vegetable pigments of color you want

Procedure

  1.  In a bowl add all ingredients.
  2. mix little by little the cal, the salt and the fastener.
  3. when we note that the mixture is homogeneous adds the pigment that will give the color.
  4. is still stirring to avoid lumps.
  5. You get the paint.

Results

As you can see was obtained the paint to make the mixture of all these ingredients, so the result was satisfactory therefore could be obtained paint in a practical way, with the only condition that has to be done with too much care to Make the mixes, and give the precise time to each of these and the exact amount, so we could get the paint successfully, achieving the desired texture.

Discussion

Conclusions

Bibliography