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Universidad Católica San Pablo 2011 INTRODUCCIÓN. El presente trabajo monográfico está orientado a desarrollar un juicio hacia el estudiante acerca del papel del Vinilo y que al tratarlos obtenemos diferentes compuestos como el cloruro de vinilo, alcohol de vinilo, entre otros al que cuando se polimeriza nos serán útiles, esta mamografía está orientada a una mejor comprensión de dónde es que provienen de los plásticos, tratará de qué fuentes son producidas ó emanadas, sus características y algunas de sus propiedades principales, su daño ecológico si es que lo tuviera, que viene a ser el impacto que produce, efectos que produce; la capacidad de toxicidad que puede producir en el ser humano. Y sobre todo su proceso de remediación de los diferentes compuestos inorgánicos, si es que lo posee. De la misma manera se detallara lo que son los poliuretanos y de la misma manera que el vinilo se analizará en todos sus aspectos. Además se dará a conocer las bondades de los polivinilos y los poliuretanos y su importancia de éste en nuestras vidas. El estudio de los polivinilos y los poliuretanos, compuestos orgánicos es mas profundizada desde que se comenzó a usarlo más por su utilidad para hacer plásticos y espumas respectivamente y mejorarlas cada vez más en su eficiencia y resistencia 1 Química II

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Universidad Católica San Pablo 2011

INTRODUCCIÓN.

El presente trabajo monográfico está orientado a desarrollar un juicio hacia el estudiante acerca del papel del Vinilo y que al tratarlos obtenemos diferentes compuestos como el cloruro de vinilo, alcohol de vinilo, entre otros al que cuando se polimeriza nos serán útiles, esta mamografía está orientada a una mejor comprensión de dónde es que provienen de los plásticos, tratará de qué fuentes son producidas ó emanadas, sus características y algunas de sus propiedades principales, su daño ecológico si es que lo tuviera, que viene a ser el impacto que produce, efectos que produce; la capacidad de toxicidad que puede producir en el ser humano. Y sobre todo su proceso de remediación de los diferentes compuestos inorgánicos, si es que lo posee. De la misma manera se detallara lo que son los poliuretanos y de la misma manera que el vinilo se analizará en todos sus aspectos.

Además se dará a conocer las bondades de los polivinilos y los poliuretanos y su importancia de éste en nuestras vidas.

El estudio de los polivinilos y los poliuretanos, compuestos orgánicos es mas profundizada desde que se comenzó a usarlo más por su utilidad para hacer plásticos y espumas respectivamente y mejorarlas cada vez más en su eficiencia y resistencia

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VINILOUn vinilo es una molécula orgánica que contiene el “grupo vinilo”, que

proviene del etileno ó eteno, es decir que su fuente es el eteno.

Así como el radical de un metano (alcano) se le llama metil ó metilo. El vinilo viene a ser entonces, un radical tomando en cuenta del primer compuesto de los alquenos (eteno CH2 = CH2).

Este radical (vinilo), se puede unir por su extremo libre a un grupo funcional como un hidrocarburo (eteno) ó un halógeno (Cl), Cloruro de vinilo).

CLORURO DE VINILO (C2H3Cl)

El cloruro de vinilo o cloroetileno (H2C = CHCl) es un gas incoloro ó

gas en ausencia de inhibidores. Es fácilmente inflamable y no es estable a

altas temperaturas. Tiene un olor levemente dulce,  Es tóxico por inhalación

e ingestión. Es muy inflamable y sus vapores son muy explosivos.

El cloruro de vinilo se obtiene a partir del etileno mediante el siguiente proceso, el que se explicará más adelante

Es una sustancia manufacturada es decir tiene fuentes

antropogéncias y no ocurre naturalmente. Se puede formar por la

descomposición de otras sustancias tales como el tricloroetano,

tricloroetileno y el tetracloroetileno.

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El cloruro de vinilo se usa para fabricar PVC (Policloruro de vinilo).

El PVC se usa para hacer una variedad de productos plásticos, incluyendo

tuberías, revestimientos de alambres y cables y productos para empacar.

El cloruro de vinilo, es similar al polietileno (CH2 = CH2), solo que en lugar de un Carbono (C) tenemos la presencia de un halógeno como el Cloro (Cl).

El cloruro de vinilo también se le puede identificar con los nombres de Cloroetileno, Cloroeteno, Monocloruro de etileno, Cloruro de vinilo. Su fórmula semidesarrollada es CH2 = CHCl

DAÑOS DEL CLORURO DE VINILO EN LA SALUD

Los efectos del cloruro de vinilo (CV) sobre la salud humana se pueden resumir como sigue:

Intoxicación aguda

El CV es irritante para piel, ojos y mucosa respiratoria y tóxico para el SNC de forma aguda. Se considera que el CV tiene una toxicidad aguda relativamente baja, cuyo principal efecto es el narcótico. Se ha encontrado una relación dosis-respuesta con síntomas como obnubilación, náuseas y vómitos, cefalea, parestesias y fatiga. Exposiciones de alrededor de 5.000 ppm producen euforia, seguida de astenia, sensación de pesadez de piernas y somnolencia. Concentraciones de 8.000-10.000 ppm producen vértigos, y cuando se alcanzan las 16.000 ppm se producen alteraciones auditivas y de la visión. Con 70.000 ppm se produce narcosis, y la muerte puede llegar con concentraciones de 120.000 ppm.

Toxicidad crónica

La exposición crónica da lugar a la llamada «enfermedad por cloruro de vinilo», caracterizada por síntomas neurotóxicos, alteraciones de la microcirculación periférica, alteraciones cutáneas del tipo de la esclerodermia, alteraciones óseas, alteraciones de hígado y bazo con� alteraciones de la celularidad sanguínea asociadas, síntomas genotóxicos y� cáncer.

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Los síntomas neurotóxicos son precoces, se presentan en forma de excitación psíquica seguida de astenia, pesadez de miembros inferiores, mareos y somnolencia. Si la exposición persiste puede producirse un cuadro de neurosis asténica.

Las alteraciones angioneuróticas constituyen los primeros y más frecuentes signos de la enfermedad. Es característico el sindrome de Raynaud, con crisis asfícticas de manos y, menos frecuentemente, pies.

Pueden persistir durante años tras el cese de la exposición, y su fisiopatología no es bien conocida

Las alteraciones cutáneas se producen en un número reducido de casos. Pueden estar asociadas a esclerodermia del dorso de la mano, articulaciones metacarpianas y falángicas y la zona interna de los antebrazos, y también en pies, cuello, rostro y espalda.

La acrosteolisis se suele localizar en las falanges distales de las manos, en alrededor del 3% de las personas expuestas. Se debe a necrosis aséptica del hueso, debida a isquemia por arteriolitis ósea estenosante producida por depósitos de inmunocomplejos circulantes en el endotelio arteriolar. Aparece a los 20 años postexposición. Radiológicamente, se aprecia un proceso de osteolisis con bandas transversas o estrechamiento de las falanges ungueales.

La alteración hepática debuta con hepatomegalia de consistencia normal, con función hepática generalmente conservada. Posteriormente puede aparecer una fibrosis hepática, asociada frecuentemente con una esplenomegalia, que puede acompañarse de hipertensión portal, varices esofágicas y hemorragias del aparato digestivo. La función y el parénquima hepático pueden estar poco afectados. Estas alteraciones pueden ser reversibles con el cese de la exposición.

La trombopenia es una de las consecuencias de la afectación hepática debida a CV y, para algunos autores, constituye el primer signo biológico detectable.

También se ha informado de efectos genotóxicos y mutagénicos.

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Diversos estudios han mostrado un incremento de la frecuencia de aberraciones cromosómicas e intercambio de cromátidas hermanas en sujetos expuestos y en su descendencia aunque disminuyen con el nivel de� exposición, aumento del número de abortos y partos prematuros y un� aumento del número de malformaciones del SNC en la descendencia.

El efecto para la salud más importante debido al CV es el cancerígeno. La IARC clasifica al CV en el Grupo 1 (carcinógeno establecido para humanos), por su asociación constatada con la exposición al hemangiosarcoma de hígado.

El hemangiosarcoma de hígado es un cáncer muy poco frecuente que se asocia fuertemente, y específicamente, con la exposición a CV (se ha encontrado un exceso de mortalidad desde un 86% hasta un 300%). El riesgo se ha encontrado asociado a la edad al inicio de la exposición, el tiempo transcurrido desde el inicio, la duración y la intensidad de la exposición, aunque parecen precisarse exposiciones altas para que se produzca la inducción del cáncer. No se ha encontrado asociación, o se han encontrado asociaciones poco consistentes con otros cánceres. Se trata de una neoplasia que se manifiesta tras un período de latencia de unos 20-22 años, 23-25 (menor cuando la exposición se inicia enedades más tempranas), y que evoluciona de forma asintomática o con pocas alteraciones funcionales hasta estadios evolutivos avanzados. La supervivencia media tras el diagnóstico es de 3-4 meses

POLICLORURO DE VINILO (C2H3Cl)n

El poli(cloruro de vinilo) es el polímero que resulta de la polimeración de las moléculas de los radicales libres del cloruro de vinilo (CH2 = CHCl).

El Policloruro de Vinilo (PVC), es el segundo más extendido de los polímeros comerciales y sin duda el más versátil de entre ellos en uso corriente.

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El desarrollo en tecnología y aplicaciones no ha tenido pausa

llegándose en nuestros días a una producción de 25 millones de ton/año.

PROPIEDADES FÍSICAS

Punto de ebullición (°C) - 13,9 +/- 0,1

Punto de congelación (°C) - 153,7

Densidad a 28,11°C (gr/cm3) 0,8955

Calor de fusión (kcal/mol) 1,181

Calor de vaporización 5.735

Indice de refracción a 15° 1,38

Viscosidad a - 10°C (mPoisses) 2,63

Presión de vapor a 25°C (mm) 3,000

Calor específico del líquido (cal/g) 0,38

Calor específico del vapor 10,8 - 12,83

Calor de combustión a 80°C (Kcal/mol) 286

CARACTERÍSTICAS DEL PVC

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Resistente y liviano. Su fortaleza ante la abrasión, bajo peso (1,4

g/cm3), resistencia mecánica y al impacto, son las ventajas técnicas claves

para su elección en la edificación y construcción.

Versatilidad. Gracias a a la utilización de aditivos tales como

estabilizantes, plastificantes y otros, el PVC puede transformarse en un

material rígido o flexible, teniendo así gran variedad de aplicaciones.

Estabilidad. Es estable e inerte. Se emplea extensivamente donde la

higiene es una prioridad. Los catéteres y las bolsas para sangre y

hemoderivados están fabricadas con PVC.

Longevidad. Es un material excepcionalmente resistente. Los

productos de PVC pueden durar hasta más de sesenta años como se

comprueba en aplicaciones tales como tuberías para conducción de agua

potable y sanitarios; de acuerdo al estado de las instalaciones se espera

una prolongada duración de las mismas. Una evolución similar ocurre con

los marcos de puertas y ventanas en PVC.

Seguridad. Debido al cloro que forma parte del polímero PVC, no se

quema con facilidad ni arde por si solo y cesa de arder una vez que la

fuente de calor se ha retirado. Se emplea eficazmente para aislar y proteger

cables eléctricos en el hogar, oficinas y en las industrias. Los perfiles de

PVC empleados en la construcción para recubrimientos, cielorrasos, puertas

y ventanas, tienen también esta propiedad de ignífugos.

Reciclable.

Recuperación de energía. Tiene un alto valor energético. Cuando se

recupera la energía en los sistemas modernos de combustión de residuos,

donde las emisiones se controlan cuidadosamente, el PVC aporta energía y

calor a la industria y a los hogares.

Buen uso de los recursos. Al fabricarse a partir de materias primas

naturales: sal común y petróleo. La sal común es un recurso abundante y

prácticamente inagotable. El proceso de producción de PVC emplea el

petróleo (o el gas natural) de manera extremadamente eficaz, ayudando a

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conservar las reservas de combustibles fósiles. Es también un material

liviano, de transporte fácil y barato.

Rentable Bajo costo de instalación y prácticamente costo nulo de

mantenimiento en su vida útil.

Aislante eléctrico No conduce la electricidad, es un excelente

material como aislante para cables

FUENTES:

F. NATURALES:

El PVC contiene 57% de cloro (derivado del cloruro de sodio - sal de

cocina) y 43% de etileno, derivado del petróleo. El hecho de que el 57 % del

PVC provenga de la sal común reduce en gran medida el porcentaje de

consumo de petróleo en comparación con otras materias plásticas, siendo

por lo tanto menos dependiente de recursos no renovables que otros

plásticos

En la destilación del petróleo crudo, obtenemos la nafta leve. Esta sufre un proceso de craqueo catalítico, que es la ruptura de moléculas grandes en moléculas menores, bajo la acción combinada del calor y del movimiento mecánico, que aceleran la velocidad de la reacción química, lo que permite la producción de muchos hidrocarburos diferentes que luego podrán recombinarse, generando el etileno.

Tanto el cloro como el etileno están en fase gaseosa y reaccionan produciendo el dicloro etano, a partir del cual se obtiene el cloruro de vinilo, donde la mezcla de vapor de aire y polimerizado contienen las partículas más finas del cloruro de vinilo, que es la unidad básica del polímero.

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Las moléculas del cloruro de vinilo se someten a un proceso de polimeración, (donde los catalizadores, emulsionantes, disapersantes deberán a ayudar a controlar y acelerar la reacción que es fuertemente exotérmica (22,8kcal/mol) para así evitar la degradación del PVC, la mezcla llega a un ciclón en la que las partículas más pesadas del polimerizado se sedimentan, es decir, se unen para formar una molécula mucho mayor, conocida como PVC (policloruro de vinilo) que es un polvo muy fino, de color blanco, y totalmente inerte.

FUENTES ANTROPOGÉNICAS:

Aunque también exista el procedimiento de obtención de policloruro de vinilo (PVC) marcado, mediante injertado reactivo, para su identificación por dispositivos ultravioleta a través del 2-tionaftolato sódico (NaTN) y p-tiocresolato sódico (NaTC) en el policloruro de vinilo (pvc), obteniéndose un polímero marcado para facilitar su reconocimiento y separación mediante dispositivos de absorción UV.

En condiciones de procesado industrial del polímero se ha obtenido un alto grado de injerto, eficacias mayor del 80 por ciento y ausencia de reacciones paralelas como degradación o entrecruzamiento.

La reacción de PVC con ambos reactivos es además estereoespecifica y el polímero resultante se obtiene con un grado de mordicación controlado en las mejores condiciones de concentración de reactivos y temperatura.

Mientras que el polímero marcado con el primer reactivo puede ser utilizado únicamente con PVC rígido el segundo puede serlo también con PVC plastificado y distinguirlo así de las poliolenas.

Esta invención representa una contribución al desarrollo de la disminución en los riesgos de los procesos de reciclado de polímeros y permite también obtener un PVC medicado con mejores propiedades mecánicas.

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APLICACIONES Y USOS INDUSTRIALES: Van

desde:

Tuberías

Desagües

Marcos de ventana, persianas

Salud

Calzado

Preservación de alimentos

Suelos

Botellas desechables para diversos embalajes, etc.

No se oxida ni se pudre y tiene una vida muy larga. Se estima que

tiene una duración superior a los100 años.

RECICLAJE.

El sistema más habitual para el reciclaje del PVC es el mecánico, que

consiste en una separación del PVC del flujo de residuos. Tras esta

selección el plástico pasa por un proceso de triturado y lavado, con un

acabado en escamas, granza o micronizado, y a partir de aquí, el nuevo

material se transforma y comienza su segunda vida útil.

Para los residuos plásticos mixtos con porcentajes superiores al 10%

de PVC, se puede emplear una técnica mixta de recuperación química y

energética denominada pirólisis a alta temperatura (con temperaturas

superiores a los 1100 ºC) y posterior incineración. En la primera etapa de

este proceso se recupera el cloruro de hidrógeno y en la segunda se obtiene

energía.

Para residuos complejos que contengan PVC se utiliza el reciclaje

fisico-químico, basado en la utilización de un disolvente biodegradable

selectivo. El material disuelve primero selectivamente y se recupera por

precipitación. El disolvente se regenera en un circuito cerrado y el

compuesto de PVC resultante es de gran calidad.

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El PVC reciclado presenta una gran variedad de aplicaciones,

pudiendo ser utilizado en la fabricación de suelas y otros componentes de

calzados, tuberías, capa inferior de suelos, perfiles de instalaciones

eléctricas, persianas, etc.

TOXICIDAD EN EL HOMBRE

Al usar y usar y emplear el cloruro de vinilo, especialmente en

trabajos de síntesis de policloruro de vinilo (PVC), exponen al ser humano a

las enfermedades concebidas en el manipuleo del cloruro de vinilo (CV)

entre ellas:

Trastornos de la circulación de los dedos de manos y pies.

Osteolisis de las falanges de los dedos de las manos y los pies,

confirmadas radiológicamente.

Cáncer primitivo del hígado (angiosarcoma).

Síndrome de hipertensión portal específica con várices

esofágicas, esplenomegalia y trombocitopenia, o con fibrosis

de las células endoteliales.

PVC La exposición al (PVC) ocurre principalmente en el

ambiente de trabajo. Respirar niveles altos de cloruro de vinilo

por cortos períodos de tiempo puede causar mareo,

somnolencia y pérdida del conocimiento. A niveles

extremadamente altos, el cloruro de vinilo puede causar la

muerte. No obstante, el consumidor también se expone a los

efectos de este material venenoso.

Al Reciclar el PVC, expone a los trabajadores a gases tóxicos y crea

otro producto tóxico que cualquiera puede adquirir

Límite de exposición anual

Valor que no debe exceder la concentración media ponderada en el

tiempo del PVC en el ambiente de una zona de trabajo, siendo el año el

tiempo de referencia y teniendo en cuenta las concentraciones medias

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durante los períodos de actividad de las instalaciones, así como las

duraciones de tales períodos. No se tendrán en cuenta en el cálculo de

laconcentración promediada los valores efectivos de concentración durante

los períodos de alarma

Límite de exposición diaria

Valor que no debe exceder la concentración media ponderada en el

tiempo del CVM en el ambiente de una zona de trabajo, siendo ocho horas

el tiempo de referencia y con la condición de no sobrepasar en el período de

un año el límite de exposición anual. El límite de exposición diaria es

complementario del límite de exposición anual.

Límites de exposición y niveles de alarma

El Reglamento para la Prevención de Riesgos y Protección de la

Salud por la presencia de cloruro de vinilo monómero en el ambiente de

trabajo establece los siguientes niveles de exposición y alarma:

Límite de exposición anual: 3 ppm

Límite de exposición diaria: 7 ppm

Situación de alarma:

Concentración promediada durante una hora: 15 ppm

Concentración promediada durante 20 minutos: 20 ppm

Concentración promediada durante 2 minutos: 30 ppm

REMEDIACIÓN/MITIGACIÓN

Las zonas de en donde los trabajadores están para su reciclamiento

ó tratamiento deben ser vigiladas, a todo trabajador que ejecute su tarea de

modo habitual, total o parcialmente.

Se debe tener la indumentaria adecuada para no contraer esas

enfermedades y estar en un constante chequeo médico por parte de los

trabajadores que estén en constante roce con estos compuestos orgánicos,

que nos son tan útiles, pero a la misma vez tienen un alto grado de

peligrosidad, disminuir los niveles de toxicidad en el hombre será productivo

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en los seres humanos, así como se describió las fuentes antropogénicas del

CV haciéndola inclusa más perfecta

ACETATO DE VINILO (C4H6O2)

Compuesto orgánico posee otros nombre como el éster de vinilo del

ácido acético, más específicamente un éster de fórmula desarrollada CH3 -

COO – CH = CH2, más conocido como VAM, es un liquido incoloro Y

transparente, su olor es muy similar al de frutas, aunque algunas personas

no pueden soportarlo, es posible percibirlo cuan do lo encontramos en

concentraciones en el aire de alrededor de 0,5 ppm. Se evapora con

facilidad en el aire, es miscible en el agua y muy inflamable.

USOS Y APLICACIONES INDUSTRIALES

Es utilizado para producir polímeros de acetato de polivinilo,

copolímeros de etileno y acetato de vinilo

Se utiliza también para la elaboración de pinturas, textiles y papel,

además de revestimiento o como parte del revestimiento utilizado en láminas

plásticas para el empaque de alimentos y como agente modificador

del almidón en los alimentos

FUENTES

Se encuentra de forma natural en el medio ambiente y entra al mismo

a través de las fábricas y plantas que lo producen, utilizan, almacenan ó

eliminan. El acetato de vinilo puede entrar al suelo, al aire y al agua si se

descarga en sitios de desechos o en otros lugares en el medio ambiente, en

donde se degrada. Su vida media (el tiempo que le toma a la mitad de la

sustancia química degradarse) es de aproximadamente 8 horas en el aire y

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7 días en el agua. No se sabe cuánto tiempo permanece esta sustancia en

el suelo

ACETATO DE POLIVINILOÓ simplemente PVA, más conocido como "cola o adhesivo vinilico" es

un polímero, obtenido mediante la polimerización del acetato de vinilo

FUENTES Y USOS APLICATIVOS

Para preparar alcohol de polivinilo se usa la hidrólisis del polímero (ya

sea ésta parcial o total). Se presenta comercialmente en forma de emulsión,

como adhesivo para materiales porosos, en especial la madera. A una de sus

variedades se la conoce como Resistol o Resistol 850, la marca de la industria

que lo produce.

También se puede utilizar para proteger el queso de los hongos y de

la humedad. Se usa como base de plástico neutro para la goma de mascar ya

que es un sustituto barato de la savia gomosa natural del árbol Manilkara

zapota.

Es el miembro de la familia de ésteres de vinilo más fácilmente obtenible

y de más amplio uso. Es un líquido inflamable, usado generalmente para

adhesivos de encuadernación, bolsas de papel, cartones para leche, sobres,

cintas engomadas, calcomanías, etc.

ALCOHOL DE VINILO (C2H4O)Posee otros nombres como el etenol, hidroxieteno, hidroxietileno, de

formula desarrollada por (CH2 = CHOH)

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URETANOS

También llamado carabamato, son una clase de compuestos

orgánicos que tienen en común el grupo carbamidato R – NH – C( = O) – O

– R' y son, por lo tanto, es el éster del acido carbámico.

Los ácidos carbámicos mismos son inestables y se descomponen

rápidamente en aminas y CO2. Sin embargo sus esteres son muy estables

FUENTES DE OBTENCIÓN

Se forman fácilmente tratando un isocianato con un alcohol ó un

fenol. La reacción es muy exotérmica y se obtiene un rendimiento

cuantitativo del éster carbamato. La siguiente reacción muestra la formación

del N-fenilcarbamato de etilo

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APLICACIONES

Hasta los años setenta se utilizaba como fármaco en el tratamiento

de leucemias y varices. También se utiliza para la fabricación

de poliuretano. Además el Uretano se utiliza en la creación de las ruedas de

los monopatines.

También se utiliza para la fabricación de poliuretano

TOXICIDAD DE LOS URETANOS

En cantidades elevadas el uretano es tóxico al inhalar, ingerir o en

contacto con la piel. Daña los órganos que fabrican la sangre, el hígado y el

sistema nervioso central. Una exposición crónica puede provocar cáncer.

DAÑO ECOLÓGICO DE LOS URETANOS

No produce daño alguno.

POLIURETANOS

El poliuretano es un agente químico utilizado ampliamente en los

procesos industriales, el poliuretano (PUR), es un polímero de la

combinación de di-bases hidroxílicas con diisocianatos, el que se detallará

posteriormente.

16 Química II

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Los poliuretanos se clasifican en dos grupos, definidos por su

estructura química, diferenciados por su comportamiento frente a la

temperatura. De esta manera pueden ser de dos tipos: termoestables o

termoplásticos (poliuretano termoplástico, según si degradan antes de fluir

o si fluyen antes de degradarse, respectivamente)

Los poliuretanos termoestables más habituales son espumas, muy

utilizadas como aislantes térmicos y como espumas resilientes.

Entre los poliuretanos termoplásticos más habituales destacan los

empleados en elastómeros, adhesivos selladores de alto rendimiento,

pinturas, fibras textiles, sellantes, embalajes, juntas, preservativos,

componentes de automóvil, en la industria de la construcción, del mueble y

múltiples aplicaciones más.

FUENTES DE OBTENCIÓN

FUENTE ANTROPÓLOGICA

Un poliuretano se forma cuando reacciona un diol con un diisocianato

compuesto con dos grupos isocianato, estar reacción es de adición y no de

condensación. El compuesto que aparece en la página 14, llamado

normalmente diisocianato de tolueno, se usa con frecuencia para fabricar

los poliuretanos.

Cuando se agrega el etilenglicol u otro diol al diisocianato de tolueno,

una condensación rápida forma al poliuretano. Los líquidos con bajo puno

de ebullición, como el freón 11 (fluorotriclorometano) se agregan con

frecuencia a la mezcla reaccionante. El calor de polimerización evapora el

líquido volátil, produciendo burbujas que convierte el polímero viscoso en

espuma de poliuretano.

17 Química II

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Universidad Católica San Pablo 2011

Normalmente su obtención se basa en la combinación de dioles(HO-

R-OH) de baja o media masa molecular (1000-2000 g/mol) combinados con

diisocianatos(NCO-R'-NCO). Los dioles proporcionan un carácter elástico,

flexible y tenaz al material por lo cual sus segmentos en la estructura

molecular se denominan "segmentos flexibles". Además según la aplicación

deseada, los requisitos y las solicitaciones a las que se verá sometido el

material final se pueden añadir diferentes moléculas con grupos funcionales

de carácter básico y con grupos hidrógeno lábiles (-OH, -NH2, -SH,

principalmente) para conferir a la estructura polimérica segmentada (Fig.2) y

con diferentes propiedades. Los diisocianatos junto con estas otras

moléculas difuncionales añadidas forman parte de la estructura molecular

que los químicos denominan "segmentos rígidos" , como la figura de abajo

APLICACIONES Y USOS INDUSTRIALES

Un uso mayor de los poliuretanos se observa en las fibras de elastano

. El elastano, aun cuando se estire hasta varias veces su longitud, tiene la

capacidad de regresar a su estado original, y es un mejor sustituto del hule

en las prendas elásticas. Su aplicación más notable está en la ropa

deportiva (natación, ciclismo, atletismo) que usan los deportistas de un alto

nivel de rendimiento.

18 Química II

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Universidad Católica San Pablo 2011

Los poliuretanos tienen muchas otras aplicaciones, en especial en

pinturas para carros (esmalte) las que se adhieren bien al metal y soporta la

inclemencia del tiempo , adhesivos y espumas de poliuretano, que pueden

ser rígidas (tableros y colchones), incluso haciendo paneles aislantes para

cámaras frigoríficas, logrando el aislamiento del frío , donde se aprovechará

la inyección del agua en poliuretano.

Aunque los ésteres del ácido carbámico (uretanos) son compuestos

estables, el ácido carbámico mismo de disocia rápidamente formando una

amina y dióxido de Carbono. Al regresar algo de agua a los reactivos

durante la polimeración, se generan burbujas de dióxido de Carbono que

quedan aprisionadas dentro del polímero

El poliuretano resiste muy bien a los impactos de los solventes químicos,

con lo cual puede ser utilizad en una amplia gama de procesos productivos, a

continuación se detallara algunos productos provenientes del poliuretano de

vinilo.

Como espumas

Su formulación se basa en polioles de bajo número de hidróxilo (OH)

combinados con isocianatos de bajo contenido en grupos funcionales

(NCO), unido a propelentes especiales y una cantidad exactamente medida

de agua. La fórmula está estequiométricamente diseñada para lograr un

material (espumado o no) de curado rápido y con una densidad entre 18 y

80 kg/m³.

Algunas aplicaciones de poliuretanos flexibles se encuentran en la

industria de paquetería, en la que se usan poliuretanos anti-impacto para

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embalajes de piezas delicadas. Su principal característica es que son de

celdas abiertas y de baja densidad (12-15 kg/m³).

También existen los poliuretanos rígidos de densidad 30-50 kg/m³,

utilizados como aislantes térmicos.

La capacidad de aislamiento térmico del poliuretano se debe al gas

aprisionado en las celdillas cerradas del entramado del polímero.

Una variedad de los poliuretanos rígidos son los poliuretanos PIR,

que gracias a su mejor comportamiento frente al fuego son usados en

revestimientos de cañerías que conducen fluidos a alta temperatura en

zonas extremadamente húmedas . Su principal característica es la

naturaleza ureica del polímero.

Una variedad de los poliuretanos rígidos son los poliuretanos spray,

que son formulaciones de alta velocidad de reacción, usados en

revestimientos sujetos a la fuerza de gravedad, tales como aislamientos de

edificios, estanques de almacenamiento, e incluso tubos o cañerías.

Otra variedad dentro los "poliuretanos rígidos" son los empleados

para la realización de piezas de imitación madera, con densidades que

oscilan entre los 100-250 kg/m³. También existen formulaciones con mayor

densidad (hasta los 800 kg/m³) comúnmente denominadas Duromeros para

la realización de piezas estructurales tales como carcas de maquinas

industriales, accesorios para autocares, etc.

Como materiales sólidos, Los poliuretanos rígidos o alta densidad

son más elevada (150-1200 kg/m³) (RIM, Reaction Injection Molding) son

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usados para elaborar componentes de automóviles, yates, muebles y

decorados.

DAÑO ECOLÓGICO DE LOS POLIURETANOS

Según los estudios realizados por el centro de ecología y toxicología

de la industria europea (ECETOC) señalan que en la producción del

PVC, se realiza sin riesgo alguno para el medio ambiente

TOXICIDAD DE LOS POLIURETANOS EN LE HOMBRE

Al estar en contacto con el uretano; que es peligroso para la salud,

con el fin de obtener el poliuretano; estamos dispuestos al los efectos de

uretano por razón de su elaboración

REMEDIACIÓN/MITIGACIÓN

Es necesario tener la indumentaria adecuada al igual que en los

poli(cloruro de vinilos) para poder manipularlos , pues se necesita seriedad y

responsabilidad para tratar , polimerizar los uretanos, con el fin de evitar

enfermedades peligrosas para nuestro organismo como el cáncer.

Las empresas encargadas en su obtención deberán darle al

empleado la mayor protección, donde éste deberá estar amparado por el

propio Estado, si es que no cumple la empresa con el derecho de la

preservación de la vida.

REFERENCIAS

LIBROS

21 Química II

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Universidad Católica San Pablo 2011

SANCHEZ, Juan A. (1937). “Investigaciones analíticas de sssssssquímica funcional orgánica”, (1ra Edición), Buenos sssssssAires. Editorial Spinelli

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JOURNALS

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DIRECCIÓ GENERAL DE SALUT PÚBLICA. CONSELLERIA DE SANITARIA GENERALI VALENCIANA “Cloruro de Vinilo”

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