Polimerización
Las ventajas del análisis TD-NMR en comparación con los métodos clásicos son la velocidad y la precisión del análisis. Las muestras pueden ser líquidas, en polvo, en pellets, en láminas o en placas, y la medición tarda sólo unos segundos. El análisis TD-NMR puede incluso realizarse in situ para un amplio rango de temperaturas, desde -100 °C hasta +200 °C, lo que es esencial para el análisis de polímeros.
Otras aplicaciones de la TD-NMR: Determinación de la densidad de enlaces cruzados en elastómeros; plastificantes, aditivos y fracciones de monómeros en polímeros; contenido de sólidos en emulsiones y látex; revestimientos blandos en polímeros; contenido de aceite y agua; contenido de flúor en polímeros; copolímeros y grado de polimerización; efectos inducidos por el envejecimiento y la irradiación.
Las empresas petroquímicas estaban a la cabeza en las primeras etapas de la adopción de la RMN en las numerosas industrias en las que se ha convertido en una parte fundamental. Sin embargo, estas empresas se están ramificando ahora en el sector de los polímeros, un área enorme en la que la RMN encuentra una aplicación generalizada y regular.
Además, la espectroscopia IR está establecida para el control de calidad de los polímeros y las materias primas producidas industrialmente. Algunos ejemplos son la diferenciación entre HD-PE y LD-PE o la deformación de un copolímero o mezcla en sus componentes individuales.
Ejemplos de materias primas
El campo de los materiales está representado sobre todo por la cerámica, los metales y los polímeros. Aunque se han producido notables mejoras en el ámbito de la cerámica y los metales, es el campo de los polímeros el que ha experimentado una explosión de progreso. Los polímeros han pasado de ser sustitutos baratos de los productos naturales a ofrecer opciones de alta calidad para una gran variedad de aplicaciones. En los próximos años cabe esperar que se produzcan más avances y progresos que sirvan de apoyo a la economía.
Los polímeros se derivan del petróleo, y su bajo coste tiene su origen en la abundancia de la materia prima, en el ingenio de los ingenieros químicos que idearon los procesos de fabricación y en las economías de escala que han surgido con el aumento del uso. Menos del 5% del barril de petróleo se utiliza para polímeros, por lo que es probable que el petróleo siga siendo la principal materia prima en un futuro indefinido. Los polímeros constituyen una parte de alto valor añadido de la base de clientes del petróleo y han dado lugar a una creciente competencia internacional en la fabricación de materiales básicos, así como de termoplásticos de ingeniería y polímeros especiales.
Qué es el plástico
El plástico puede ser “sintético” o “de base biológica”. Los plásticos sintéticos se derivan del petróleo, el gas natural o el carbón. Mientras que los plásticos de base biológica proceden de productos renovables como los carbohidratos, el almidón, las grasas y aceites vegetales, las bacterias y otras sustancias biológicas.
La gran mayoría de los plásticos que se utilizan hoy en día son sintéticos debido a la facilidad de los métodos de fabricación que implica el procesamiento del petróleo crudo. Sin embargo, la creciente demanda de las limitadas reservas de petróleo está impulsando la necesidad de nuevos plásticos a partir de recursos renovables, como la biomasa de desecho o los productos de desecho animal de la industria.
En Europa, sólo una pequeña proporción (entre el 4 y el 6%) de nuestras reservas de petróleo y gas se destina a la producción de plásticos, mientras que el resto se utiliza para el transporte, la electricidad, la calefacción y otras aplicaciones (Ref)
2. El proceso de refinado transforma el petróleo crudo en diferentes productos petrolíferos, que se convierten en productos químicos útiles, incluidos los “monómeros” (una molécula que constituye los componentes básicos de los polímeros). En el proceso de refinado, el petróleo crudo se calienta en un horno y luego se envía a la unidad de destilación, donde el crudo pesado se separa en componentes más ligeros llamados fracciones. Una de ellas, llamada nafta, es el compuesto crucial para fabricar una gran cantidad de plástico. Sin embargo, existen otros medios, como el uso de gas.
Producción de polímeros
ResumenLos bioplásticos -típicamente plásticos fabricados a partir de polímeros de origen biológico- pueden contribuir a un ciclo de vida comercial del plástico más sostenible como parte de una economía circular, en la que los polímeros vírgenes se fabrican a partir de materias primas renovables o recicladas. Para la producción se utiliza energía neutra en carbono y los productos se reutilizan o reciclan al final de su vida útil. En esta revisión, evaluamos las ventajas y los retos de los bioplásticos en la transición hacia una economía circular. En comparación con los plásticos de origen fósil, los bioplásticos pueden tener una menor huella de carbono y presentar propiedades materiales ventajosas; además, pueden ser compatibles con los flujos de reciclaje existentes y algunos ofrecen la biodegradación como escenario de fin de vida si se realiza en entornos controlados o predecibles. Sin embargo, estas ventajas pueden tener contrapartidas, como los impactos agrícolas negativos, la competencia con la producción de alimentos, la gestión poco clara del fin de la vida útil y los costes más elevados. Los nuevos métodos químicos y biológicos pueden permitir el “upcycling” de volúmenes cada vez mayores de residuos plásticos y bioplásticos heterogéneos en materiales de mayor calidad. Para orientar a los transformadores y a los consumidores en sus decisiones de compra, es necesario revisar y homogeneizar las normas de identificación de los (bio)plásticos y las directrices de evaluación del ciclo de vida existentes. Además, una regulación clara e incentivos financieros siguen siendo esenciales para pasar de los polímeros de nicho a las aplicaciones de mercado de los bioplásticos a gran escala con un impacto verdaderamente sostenible.