Industria del poliuretano

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INDUSTRIA DE POLÍMEROS: POLIURETANO Integrantes: Steeven Altamiranda González Jaime David Leal Navarro Cartagena de Indias D. T y C. Mayo 16 del 2015

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Procesos de producción y transformación

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POLIURETANO

INDUSTRIA DE POLMEROS: POLIURETANOIntegrantes:Steeven Altamiranda Gonzlez Jaime David Leal Navarro

Cartagena de Indias D. T y C.Mayo 16 del 2015

Desde el descubrimiento de los poliuretanos realizado por Otto Bayer en la dcada de los 30, estos plsticos mutables han hecho parte de la vida cotidiana estando presentes en muchos de los productos que hoy en da utilizamos, desde los colchones y sillas inyectadas, fabricadas en espuma flexible, hasta la espuma rgida utilizada en refrigeradores y paneles, debido a su asilamiento trmico superior; pasando por adhesivos capaces de unir una amplia variedad de sustratos y elastmeros utilizados para suelas de zapatos o timones de autos.23/05/2015Universidad de Cartagena, Mayo de 20152INTRODUCCIN

2 Qu es el poliuretano?Procesos de obtencin Materias primas para la produccin de poliuretano proceso de produccin de las materias primas clasificacin Prcocesos de transformacinempresas productoras de poliuretano y sus derivados

CONTENIDO23/05/2015Universidad de Cartagena, Mayo de 201531. QU ES EL POLIURETANO?El una resina sinttica que se caracteriza por su escasa permeabilidad a los gases, alta resistencia qumica, excelente aislamiento elctrico (Manfred Kappset et al, 2004)

Se obtiene por polimerizacin de determinados compuestos que contienen el grupo isocianato (N=C=O) con compuestos que contengan el grupo hidroxilo OH-R

Grupo uretano23/05/2015Universidad de Cartagena, Mayo de 2015423/05/2015Universidad de Cartagena, Mayo de 20155Los poliuretanos forman parte de los llamados polmeros termoestables, estos se caracterizan por tener cadenas polimricas entrecruzadas, formando una red tridimensional que no funde. Esto los diferencia de los polmeros termoplsticos.1.1 Qumica del poliuretano y caractersticas

23/05/2015Universidad de Cartagena, Mayo de 201562. SNTESIS QUMICALa obtencin de poliuretano se basa en la alta reactividad del doble enlace del isocianato que adiciona facilmente compuestos con hidrgenos activos en reacciones de condensacin (Becker, 1993)

23/05/2015Universidad de Cartagena, Mayo de 201572.1 MECANISMO DE REACCIN

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SPANDEX O LYCRA: POLMERO URETNICO23/05/2015Universidad de Cartagena, Mayo de 201511REACCIONES DEL GRUPO ISOCIANATO

La qumica del poliuretano tiene como principal protagonista al grupoisocianato(-NCO). Este grupo contiene un tomo de carbono altamente electroflico que puede ser atacado por diferentes grupos nuclefilos provistos de hidrgenos lbiles23/05/2015Universidad de Cartagena, Mayo de 2015122.1 MTODOS DE OBTENCINPREPOLIMEROMEZCLADOPOLIMERIZACINPTMEGMDIBDOMEZCLADOPTMEGMDIBDOPOLIMERIZACINMTODO DEL PREPOLMEROMTODO ONE-SHOT12

23/05/2015Universidad de Cartagena, Mayo de 201513Etapa de formacin del prepolmero

Etapa de extensin de la cadena23/05/2015Universidad de Cartagena, Mayo de 201514

Capado final del polmero extendido23/05/2015Universidad de Cartagena, Mayo de 2015152.2 Equipamiento a gran escala para la prepolimerizacin

Para la produccin de poliuretano es necesario utilizar diversas materias primas, estas son:

Isocianatos Polioles Agentes Soplantes Catalizadores Retardantes de llama Agentes entrecruzantes y extensores en Cadena

3. MATERIAS PRIMAS PARA LA PRODUCCIN DE POLIURETANO23/05/2015Universidad de Cartagena, Mayo de 201516Los isocianatos son compuestos que se caracterizan por su grupo qumico NCO, este cumple un papel muy importante en la reaccin de poliuretano debido a la facilidad que posee para reaccionar con el poliol y con el agua. Estos se dividen en dos tipos:

ALIFTICOS AROMTICOS

ISOCIANATOS23/05/2015Universidad de Cartagena, Mayo de 201517ALIFTICOS los alifticos son principalmente utilizados para recubrimientos y elastmeros especiales. AROMTICOSLos aromticos son utilizados para la produccin de espumas y la mayora de elastmeros.

ISOCIANATOS ALIFTICOS Y AROMTICOS23/05/2015Universidad de Cartagena, Mayo de 201518

AGENTES SOPLANTES23/05/2015Universidad de Cartagena, Mayo de 201519RETARDANTES DE LLAMAS

Los agentes retardantes de llamas tienen como funcin reducir la flamilidad del poliuretano, la cantidad de llama y los humos productos de combustin cuando se somete a pruebas de ignicin.

TCPP TEP DEEP DIETILBIS (2-HIDROXIETIL) AMINO ETIL FOSFONATOAGENTES RETARDANTES 23/05/2015Universidad de Cartagena, Mayo de 201520AGENTES ENTRECRUZANTES Y EXTENSORES EN CADENA

EXTENSORES EN CADENALos extensores de cadena reaccionan con los isocianatos produciendo segmentos de poliuretano o polirea dentro de la matriz de la espuma. Los compuestos que generalmente se utilizan en espumas, elastmeros y sistemas moldeados de inyeccin son: glicoles disfuncionales diaminas hidroxiaminas

AGENTES ENTRECRUZANTES Y EXTENSORES EN CADENA 23/05/2015Universidad de Cartagena, Mayo de 201521Los agentes entrecruzantes son compuestos de bajo peso molecular que pueden reaccionar con los isocianatos, su funcin es incrementar las ramificaciones y el entrecruzamiento de la red de poliuretano a travs de la formacin de uretano. Entre estos agentes encontramos:

Glicerina Trimetilol-propano Dietanolamina TrietanolaminaAGENTES ENTRECRUZANTES23/05/2015Universidad de Cartagena, Mayo de 201522Los polioles son compuestos que tienen en su estructura grupos esteres (tambin conocido como polioles polister), estos de dividen en dos grupo esenciales :

lineales aromticos

POLIOLES23/05/2015Universidad de Cartagena, Mayo de 201523

DIISOCIANATO DE TOLUENO (TDI)

Este isocianato conocido como 2,4-TDI, tiene dos grupos NCO con reactividades diferentes; la posicin 4 es aproximadamente cuatro veces ms reactiva que la posicin 2. temperatura ambiente, el diisocianato de tolueno, ms comnmente llamado TDI, es un lquido incoloro o ligeramente amarillento, y su olor es fuerte y picante.

23/05/2015Universidad de Cartagena, Mayo de 20152424

Proceso de produccin de tdi

23/05/2015Universidad de Cartagena, Mayo de 2015252523/05/2015Universidad de Cartagena, Mayo de 201526NITRACINcido sulfricoToluenocido ntricoREFORMADO DESCARBONATACINSEPARACIN DE GASESGas naturalFABRICACIN DE FOSGENOREACCIN DE TDITRATAMIENTOPURIFICACINHIDROGENACINDinitrotoluenoHidrgenoFosgenoGases residualescido clorhdricoDTIMetatoludinaMonxido de carbonoCloroOCB23/05/2015Universidad de Cartagena, Mayo de 201527

Esquema de produccin

Su sntesis se basa principalmente en la hidrlisis del xido de etileno, aunque este es el proceso ms comercial, tambin puede obtenerse mediante otras vas como la oxidacin directa de etileno a etilenglicol.

ETILENGLICOL

Formacin de subproductos

Composicin del producto obtenido en la hidrlisis de xido de etileno como una funcin de la relacin de agua a xido de etilenoa) monoetilenglicol; b) dietilenglicol; c) Trietilenglicol; d) polietilenglicoles mayores.Monoetilenglicol: 90%Dietilenglicol: 9,1%Trietilenglicol y polietilenglicoles