El poliestireno es un polímero termoplástico sintético, conocido como cristal de plástico, es un material rígido y ligero que se obtiene a partir de la polimerización del estireno, un monómero derivado del petróleo.
El poliestireno (PS), en inglés polystyrene.
El poliestireno es un material plástico no biodegradable, que se utiliza para fabricar envases, aislantes térmicos y embalajes protectores. Este material está establecido desde la década de 1930 y actualmente es el cuarto plástico más consumido a nivel mundial.
La fórmula del poliestireno, más conocido por las siglas PS.
La fórmula química del poliestireno es (C8H8)n, donde «n» representa el grado de polimerización y puede variar en diferentes formas de dicho elemento. El poliestireno está compuesto por unidades repetitivas de estireno (C8H8). En su forma más común, el poliestireno es un polímero amorfo y transparente, pero también se puede encontrar en formas expandidas, como espumas de poliestireno, utilizadas en embalajes y aislamiento.
El poliestireno es un material plástico no biodegradable, que se utiliza para fabricar envases, aislantes térmicos y embalajes protectores. Este material está establecido desde la década de 1930 y actualmente es el cuarto plástico más consumido a nivel mundial.
Características del poliestireno
El PS es sin duda uno de los más utilizados en la industria, por sus destacadas características.
En la industria del Food Service, se utiliza ampliamente para la vajilla de un solo uso, es decir, para los cubiertos, vasos y platos.
Resiste el calor pero no el microondas, ni el horno, y tiene una buena resistencia respecto al peso, siendo más económico que el PP (polipropileno) y más rígido.
Desde 2021, los platos y cubiertos de un solo uso están prohibidos en la UE, aunque se sigue viendo el PS en vasos y también en los demás elementos, normalmente con más grosor y certificados como reutilizables (por lo que ya no caen en la norma SUP).
El PS es muy transparente, por lo que se usa en tapas de envases de distintos materiales.
Las alternativas son la fibra moldeada (de madera, o caña de azúcar) y el cartón.
Ligereza
El poliestireno es un material muy ligero, lo que lo hace ideal para aplicaciones donde se requiere reducir el peso, como embalajes, vajillas y vasos desechables y productos de espuma.
Rigidez
El PS es rígido y tiene una buena resistencia estructural, por lo que es un material adecuado cuando se necesita estabilidad y soporte, como en la construcción de paneles aislantes, envases rígidos y productos moldeados.
Aislante térmico
El poliestireno plástico es considerado un excelente aislante térmico. Tiene baja conductividad térmica, lo que significa que es capaz de reducir la transferencia de calor entre dos medios, lo que lo hace útil en aplicaciones de aislamiento en la construcción y en productos refrigerados o congelados.
Aislante eléctrico
Debido a su baja conductividad eléctrica, el poliestireno se utiliza como aislante en aplicaciones eléctricas y electrónicas para evitar cortocircuitos y descargas eléctricas.
Resistencia a la humedad
El poliestireno es un material hidrofóbico, lo que significa que tiene una baja absorción de agua. Esto lo hace resistente a la humedad y al deterioro causado por la presencia de agua, es perfecto para su uso al aire libre y en entornos húmedos.
Resistencia química
Tiene una buena resistencia a la mayoría de los productos químicos, lo que lo hace adecuado para el almacenamiento y transporte de sustancias químicas.
Versatilidad en la fabricación
Es moldeable y se puede fabricar en una amplia variedad de formas, tamaños y densidades.
Bajo coste
Se produce a partir de materias primas derivadas del petróleo ampliamente disponibles y relativamente económicas, la disponibilidad y el bajo costo de estas, contribuyen a que el poliestireno sea un material asequible.
Propiedades del poliestireno
Podemos determinar tres propiedades fundamentales del poliestireno: térmicas, ópticas y eléctricas.
Propiedades térmicas
El PS plástico se caracteriza por sus propiedades aislantes y su resistencia al calor.
- Baja conductividad térmica: El poliestireno tiene una conductividad térmica relativamente baja, lo que significa que es un buen aislante térmico. Esto se debe a su estructura de células cerradas, que atrapan el aire y reducen la transferencia de calor a través del material. La conductividad térmica del poliestireno expandido (EPS) varía típicamente entre 0.030 y 0.040 W/(m·K), mientras que la del poliestireno extruido (XPS) es ligeramente mayor, alrededor de 0.030 a 0.050 W/(m·K).
- Estabilidad térmica: Es estable a temperaturas moderadas, lo que significa que puede resistir el calor sin descomponerse. Sin embargo, a temperaturas superiores a su punto de reblandecimiento, que oscila entre 85 °C y 105 °C, el poliestireno puede deformarse y perder su forma original.
- Baja absorción de agua: El ps como material tiene una baja absorción de agua, lo que lo hace adecuado para usos donde la humedad puede ser un factor relevante, puesto que la presencia de agua puede acelerar la degradación térmica de algunos materiales.
- Resistencia al fuego: Es inflamable y puede quemarse cuando está expuesto a una fuente de calor. Sin embargo, el poliestireno retardante de llama (FR) está disponible en el mercado, y es más resistente al fuego que el poliestireno convencional. Este tipo de PS contiene aditivos que retardan la propagación de las llamas y disminuyen la generación de humo y gases tóxicos.
Propiedades ópticas
Es importante destacar que las propiedades ópticas del poliestireno pueden variar según su forma (expandido, extruido, láminas, etc.), su espesor y su tratamiento superficial, también pueden ser modificadas mediante aditivos y técnicas de procesamiento específicas.
- Transparencia: El poliestireno transparente es un material que permite el paso de la luz a través de él. Esto lo hace estupendo para productos como ventanas, pantallas, envases y láminas transparentes.
- Índice de refracción: Es un elemento que tiene un índice de refracción relativamente alto, lo que significa que la luz se desvía al pasar a través de él. Esto puede ser aprovechado para aplicaciones ópticas, como lentes o fibras ópticas, donde la refracción de la luz es importante.
- Reflexión de la luz: La superficie del poliestireno puede reflejar parte de la luz incidente. Esto se utiliza en espejos, señales reflectantes y láminas reflectantes.
- Dispersión de la luz: Es capaz de dispersar la luz, lo que significa que la luz se descompone en diferentes colores al pasar a través de éste material.
- Absorción selectiva: Estupendo para atraer selectivamente ciertas longitudes de onda de luz, dependiendo de su composición y aditivos. Ideal para filtros ópticos, donde se desea bloquear o permitir el paso de ciertas longitudes de onda específicas.
Propiedades eléctricas
A continuación, te mostramos algunas de las propiedades eléctricas más relevantes del poliestireno:
- Aislante eléctrico: Debido a su estructura molecular y su baja conductividad térmica, el poliestireno no permite el flujo libre de electrones y no conduce la electricidad de manera significativa.
- Baja constante dieléctrica: Tiene una capacidad relativamente baja para almacenar energía eléctrica en comparación con otros materiales. Esto puede ser ventajoso en aplicaciones donde se requiere un material con baja pérdida de energía y alta eficiencia eléctrica.
- Alta resistividad: Ofrece una gran resistencia al flujo de corriente eléctrica. Esto se debe a su estructura molecular y a la ausencia de iones o cargas libres en su matriz. Lo cual lo hace útil en aplicaciones donde se necesitan materiales con propiedades de aislamiento eléctrico superiores.
- Sensibilidad a la carga estática: Aunque es un aislante eléctrico, puede acumular carga estática en ciertas circunstancias, especialmente cuando se frota con otros materiales. Esto puede generar electricidad estática y provocar descargas eléctricas si no se controla adecuadamente.
Tipos de poliestireno
Los dos tipos más comunes son el Poliestireno Expandido y el Poliestireno Extruido, pero existen algunos más que te detallamos a continuación.
Aunque los dos son utilizados como materiales aislantes, la diferencia entre el poliestireno expandido y el poliestireno extruido es, que mientras el El EPS se fabrica en perlas creando una estructura ligera y esponjosa, el XPS se produce extruyendo poliestireno fundido, lo cual lo convierte en un material más denso y rígido. Ambos son eficientes como aislantes térmicos, pero el XPS es más sólido mecánicamente y con una buen aguante ante la humedad.
Poliestireno Expandido (EPS)
También conocido como «corcho blanco» o «poliestireno de espuma». Es un material de baja densidad, resistente a la humedad y buen aislante térmico. Con él se empaquetan la mayoría de los productos frágiles, por su capacidad de amortiguación. También se utilizan en la producción de envases alimentarios, al ser considerado un material altamente higiénico. Y en el ámbito de la construcción por su destacada resistencia tanto mecánica como química.
EPS (o PSE, o Porex) también está prohibido con la Ley SUP, pero a diferencia del PS normal (sin expandir), está prohibido en todas sus formas para el mercado food service, es decir, también los vasos.
Sin embargo, el PSE sigue siendo el material más usado en España y otros países para las bandejas de carne y pescado fresco, ya que ofrece cualidades como resistencia al peso, cualidades aislantes, resistencia a los golpes, y es un producto muy económico. Además, se puede termosellar o se puede filmar con film estirable de PVC o PE.
El PSE se termoforma como otros plásticos, pero en el proceso se llena de aire, lo cual le da más volumen y propiedades isotérmicas y de resistencia mecánica.
Las alternativas más destacadas son las bandejas de RPET (PET reciclado) y las bandejas de fibra moldeada.
Es un material que en general no está bien visto por su apariencia no ecológica, y también porque al pesar poco, emite más emisiones por kilogramo consumido que otros plásticos. Adicionalmente, este problema se repite en el proceso de reciclado, ya que hay que transportar (hipotéticamente) bandejas usadas a plantas de selección y luego de reciclaje, y el transporte por kilogramo, al ser un material ligero, es más caro y contaminante frente a otros materiales.
Poliestireno Extruido (XPS)
El poliestireno extruido (XPS) es similar al EPS, pero tiene una estructura más densa.
Se utiliza en la fabricación de placas de poliestireno o planchas de poliespam rígidas y sólidas, conocido también como porexpan, porex, polispan corchopan, porespan o corcho blanco, es principalmente utilizado en el ámbito de la construcción como aislante, se emplea en cubiertas, suelos y paredes.
Una de sus ventajas distintivas es que mantiene sus propiedades aislantes incluso cuando se expone a la humedad. Es importante destacar que existen otros formatos alternativos al vidrio o metacrilato que pueden reemplazarse con el XPS, debido a su bajo coste y peso.
Pero te preguntarás, ¿Qué significa extruido?. En la industria del plástico, la extrusión es un proceso en el cual se calienta y derrite el plástico, para después una vez fundido dejarlo pasar a través de una especie de estructura con la forma deseada. A medida que sale del molde, se enfría y se endurece, formando un objeto final de esa manera determinada.
Poliestireno de Alto Impacto (HIPS)
El HIPS también conocido como poliestireno duro, se produce mediante la copolimerización del poliestireno con un elastómero, generalmente caucho de polibutadieno. Es conocido por su alta resistencia al impacto y su rigidez, lo que lo hace adecuado para aplicaciones que requieren una combinación de fuerza y tenacidad. Es transparente, fácil de procesar y tiene una buena resistencia química, lo que lo convierte en un material importante en la industria. Se utiliza con normalidad en la fabricación de envases, cajas de CD/DVD, juguetes, componentes de automóviles y electrodomésticos.
Poliestireno Cristal (GPPS)
Es un tipo de poliestireno que se produce mediante la polimerización del estireno, lo que da como resultado un polímero amorfo con una estructura molecular no cristalina, es transparente y rígido. A diferencia del HIPS, el GPPS no contiene elastómeros y, por lo tanto, es más frágil y menos resistente al impacto.Se utiliza en la fabricación de productos desechables, como vasos, platos, cubiertos, embalajes de CD/DVD y componentes de iluminación.
Además de las características mencionadas anteriormente, también comprende otras como, una gran facilidad de moldeo para obtener productos con formas y tamaños complejos, y una baja resistencia química, pues puede ser agredido por solventes orgánicos firmes, y algunos productos químicos de carácter más fuerte.
Poliestireno de Alto Calor (HIPS)
Está modificado y se caracteriza porque tiene una mayor resistencia al calor en comparación con el poliestireno convencional. Se produce mediante la copolimerización del poliestireno con un elastómero resistente al calor, como el estireno-butadieno-estireno (SBS) o el estireno-etileno-butadieno-estireno (SEBS).Se utiliza en aplicaciones que requieren resistencia térmica, como carcasas de electrodomésticos, componentes electrónicos, en envases desechables para alimentos calientes, como bandejas de comida para llevar.
Usos y aplicaciones del poliestireno
El P/S es un material comúnmente empleado debido a sus propiedades únicas. Aquí tienes algunos de sus usos y aplicaciones más frecuentes.
- Envases de alimentos
- Embalaje y protección
- Aislante térmico
- Aislante acústico
- Electrodomésticos
- Electrónica
- Salud y medicina
- Construcción de maquetas y manualidades
- Industria del automóvil
Ejemplos de poliestireno
El PS plástico es bastante utilizado debido a sus propiedades.
- Vajilla de usar y tirar
- Envases de comida para llevar
- Bandejas y recipientes desechables
- Relleno de embalaje
- Soportes de protección para dispositivos electrónicos (televisiones, teléfonos…)
- Piezas de automóviles, (parachoques, molduras interiores…)
- Juguetes
- Objetos decorativos
- Letras y logotipos para letreros
- Bandejas de semilleros para cultivo de plantas
- Maletines y estuches
- Envases para medicamentos
- Componentes de equipos electrónicos
- Tableros de aislamiento acústico
- Cajas de almacenamiento
¿Dónde se recicla el poliestireno?
Los diferentes tipos de plásticos se diferencian, a la hora de reciclar con símbolos ecológicos, el poliestireno reciclado, tiene el símbolo PS 6.
Aunque el poliestireno es de difícil reciclaje, se separa en el contenedor amarillo.
Es importante tener en cuenta que el poliestireno reciclado generalmente no es aceptado en los sistemas de reciclaje comunes de los municipios debido a sus desafíos de procesamiento.
Beneficios y contras del poliestireno
Beneficios del poliestireno:
- Para ciertas aplicaciones: Mantiene un bajo impacto medioambiental
- Es un material reciclable
- Cumple con la ley de envases 2022, sobre el contacto directo con alimentos
Contras del poliestireno:
- prohibido en platos y cubiertos por la SUP
- quebradizo frente al PET o PP para productos relacionados con el envase en la alimentación
- en versión expandida con aire, más caro de reciclar
