BARPIMO : Reciclado, Desarrollo de nuevas resinas termoestables a partir de residuos de PET, Saulo Franco.

1. Desarrollo de resinas termoestables a
partir de residuos de poliéster (PET)
Saulo Franco
sfranco@barpimo.com
11/09/2019 1

2. Desarrollo de Resinas Termoestables a
partir de Residuos de Poliéster (PET)

3. BARPIMO al producir sus propias resinas, le permite desarrollar tecnología
propia en pinturas y barnices.
BARPIMO empezó hace más de 50 años y
hoy es una de las empresas líderes en
barnices y pinturas en España. Su negocio
esta enfocado en barnices para madera,
pinturas industriales, pintura decorativa,
productos de curado por ultravioleta y la
fabricación de sus propias resinas.

4. AIMPLAS: Centro Tecnológico con
más de 25 años de experiencia en
el sector del plástico

5. 11/09/2019 5
¿Motivación del proyecto?
Objetivo:
 Dar una solución ambientalmente adecuada a
residuos de PET actualmente no reciclables.
 Buscar una materia prima alternativa para las
resinas de poliéster.

6. 11/09/2019 6
¿Motivación del proyecto?
Reciclado químico

7. 7
Estructura del proyecto

8. 11/09/2019 8
Estructura del proyecto
Fase
1
• Selección, acondicionamiento y caracterización de residuos de PET
Fase
2
• Reciclado químico de los residuos de PET (glicólisis)
Fase
3
• Obtención y caracterización de resinas termoestables y esmaltes a
escala laboratorio
Fase
4
• Escalado industrial
Fase
5
• Validación de las resinas termoestables y esmaltes en planta piloto
Fase
6
• Análisis económico y ambiental del proceso

9. 9
Necesidades de residuos de
PET
 Cantidad suficiente.
 Homogeneidad.
 Buen comportamiento.
Todo esto lo cumple el
residuo de botella, pero no
tiene sentido porque ya
permite cierre de ciclo.

10. 11/09/2019 10
Tratamiento inicial de residuos
de PET
Se buscaron y seleccionaron ciertos residuos que
cumplían las especificaciones y fueron tratados
previamente para mejorar las condiciones:
 Triturado
 Lavado/secado
 Separación
 Pelletización…

11. 11
Resinas alquídicas y poliéster
usando escamas de PET reciclado
Objetivo:
 Obtener por medio de la despolimerización
total o parcial de escamas de PET en
oligómeros, usando exceso de glicoles.
 Evaluar los nuevos oligopolioles en la
producción de resinas de polyester insaturado y
resinas alquidicas para pinturas y barnices.

12. 12
Resinas alquídicas y poliésteres
 Las principales materias primas empleadas
en la producción de resinas alquídicas y de
poliésteres insaturados son:
 Glicoles: Monoetilenglicol, propilenglicol,
dietilenglicol, etc.
 Poliácidos: Anhidrido ftálico, ácido
isoftálico, ácido tereftálico, etc.

13. 13
La sustitución de poliácidos
and glicoles por PET
 Parte de glicoles y poliácidos son sustituidos
por PET y glicol.
El PET posee en su molécula el ácido
tereftálico, que para las resinas alquídicas y
de poliéster puede mejorar dureza y
estabilidad térmica, mientras que
normalmente en las resinas alquídicas se
emplea el anhídrido ftálico.

14. 14
Despolimerización del PET
Rutas para el reciclado químido del PET via
despolimerización.
 Glicólisis
 Metanólisis
 Hidrólisis
 Otros…

15. 11/09/2019 15
Proceso de glicólisis:
Reciclado químico del PET
 Permite la despolimerizacón del PET con exceso de
glicoles.
 Requiere el uso de catalizadores y temperatura
entre 190-250ºC.
 Esteres son sustituidos por grupos hidroxilos
 Estos nuevos polioles o “oligopolioles” pueden ser
usados para reaccionar con los poliácidos para
formar resinas de poliésteres o alquídicas.

16. 16
El proceso de Glicolisis :
Reacciones
+ 2 OH-CH-CH-OH
Etilenglicol
Durante la reacción el PET se despolimeriza, los OH´s del
etilenglicol se decreases and
becomes a liquid “oligopolyol” with OH groups at the end
of the backbone.

17. 17
El “OligoPET” Poliol
El “Oligo PET” funcionalizado
O-CH2-CH2-OHHO-CH2-C2H-O

18. 18
Análisis por FTIR

19. Para resinas alquídicas
Resina alquídica
PET
escamas
Glicólisis
Temperatura + catalizador
Glicoles
Poliácidos y resto de polioles
Disolvente o água
Primera etapa
Segunda etapa
Ácidos grasos o aceites
Dilución
Esterificación

20. Para poliésteres insaturados
Resina de
poliéster
insaturado
PET en
escamas
Glicólisis
Temperatura + catalizados
Glicoles
Poliácidos
Primera etapa
Segunda etapa
Esterificación

21. 21
Resina de poliéster insaturado basada
en el OligoPET
Una resina de poliéster insaturado convencional ha sido formulada
sustituyendo parte de los poliácidos y polioles por el “OligoPET.”
Los resultados preliminares indican que la resina modificada con
PET posee propiedades similares a la resina estándar.
Resina Viscosidad Tiempo de
gel
Dureza
Persoz
Densidad Contenido
no
volátiles
Indice acidez
(mg KOH/g
resin)
PET virgen 320 cps 7 minutes 240 1,14 g/mL 65,38 % 19,65
Modificación
con PET
reciclado
345 cps 8 minutes 262 1,14 g/mL 66,16 % 18,48

22. 22
Paneles de poliéster insaturado
PET modificada Resina estándar

23. 23
Esmalte sintético formulado desde una
resina alquidica con OligoPET
Propiedades Resina PET modificada Barkyd AM47 X-55
Viscosidad Gardner en
segundos
28 segundos 27 segundos
Índice de acidez en mg KOH/g 12,8 10,8
Sólidos: 55±2% 54,8% 55.2%
Color Gardner: máx. 10 8 11
Densidad g/cm³ a 25ºC 1,008 1,011

24. Validación de la resina en un
esmalte sintético
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Prueba
QUV
Niebla
salina
Cámara de
humedad

25. Validación de la resina de poliéster
insaturado en un prototipo de pala de un
aerogenerador
11/09/2019 25

26. 26
Problemáticas al usar envases
reciclados de PET multicapa en
resinas
Los diversos contaminantes:
 Pigmentos
 Residuos de pinturas
 Otros plásticos y poliolefinas

27. 27
Cantidad máxima de PET en
una resina
La cantidad de PET reciclado que se puede
introducir en resinas de poliéster insaturados y
alquídicas, es de un máximo de 25 % de sobre
sólidos de la misma.

28. 28
desventajas
 Aumento de color de la resina
 Aumento del tiempo de proceso de fabricación
de la resina (2 horas más de proceso)
 La filtración del oligopoliol es requerida antes
de su uso en la fabricación de las resinas, debido
a la contaminación con partículas de diversos
materiales.

29. 29
Los benefícios
 Se mejorar algunas propiedades de las
resinas: dureza y algunas de las resistencias
tanto en el poliéster insaturado como en la
resina alquídica.
 Se reduce los costes de formula en torno a
los 8-12%.
 Se permite reciclar un material que
actualmente se lleva a destruir.

30. Análisis ambiental
11/09/2019 30
0
10
20
30
40
50
60
70
80
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
Polioles virgenes, produccion primaria Polioles reciclados, reciclado químio
NRFCED(MJeq/kg)
GHGemissions(kgCO2eq/kg)
Materia prima virgen (poliol) vs materia prima secundaria obtenida por reciclado
químico a partir de residuos de PET
GHG emisiones Demanda acumulada de energía fósil no renovable

31. ¡Gracias!
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