1

PROYECTO TERMINAL

Síntesis, Proceso y Caracterización deNylon 6,10

Asesor:Angel Escobar

Por:

Islas Franco Diana

............................................VoBo .

2

ÍNDICE

Objetivos Objetivo General ............................................................ 3 Objetivos Particulares .................................................. 3

Justificación ...................................................................... 3

Introducción ...................................................................... 4

Antecedentes ...................................................................... 7

PropiedadesTabla de propiedades ..................................................... 8

Absorción de humedad .................................................. 10

Análisis Económico Visión de la economía mundial ...................................... 11

Proceso Nivel Laboratorio .......................................................... 15 Metodología experimental 16 Nivel Industrial ............................................................ 25 Diseño del reactor .. 31

Conclusiones .................................................................. 35

Bibliografia ...................................................................... 36

Apendices .......................................................................... 37

3

OBJETIVO GENERAL:ü Diseño del proceso para la fabricación del nylon 6,10

OBJETIVOS PARTICULARES:ü Estudio de aplicaciones y mercadoü Síntesis del nylon 6,10ü Obtener un panorama global del campo relacionado con el nylon

6,10

JUSTIFICACIÓN

Las propiedades finales (propiedades mecánicas) del nylon 6,10 soncomparables a las del nylon 6 y nylon 6,6, sin embargo, estos últimos,que son los ampliamente utilizados en aplicaciones e fibras y también enotras aplicaciones especificas, podrían ser sustituidas en aplicacionesespeciales (como en la industria automotriz y en la industria eléctrica)por el nylon 6,10. Para el proceso de fusión de esto se debe hacer unsecado muy intensivo, con grandes costos de energía, lo cual no senecesita con el nylon 6,10. Así, puede esperarse que éste seacompetitivo en aplicaciones especiales con respecto a los nylons 6 y 6,6.

4

INTRODUCCIÓN:

Nylon: término aplicado a una resina sintética utilizada en fibrastextiles, caracterizada por una gran resistencia, dureza y elasticidad. Seprocesa en forma de cerdas y productos moldeados.

La familia de los nylon esta formada por diferentes tipos: Nylon6/6, nylon 6, nylon 6/10, nylon 6/12, nylon 11, nylon 12, y nylon 6-6/6son los copolimeros más comunes. Los números se refieren a cuántasunidades del metilo (-CH2 -) se repita en cada lado de los átomos denitrógeno (el grupo amida ). La diferencia en el numero de metilosdefine el perfil de propiedades de los distintos nylon. La absorbencia dehumedad disminuye debido a la reducida polaridad causada por laseparación y la ubicación menos regular de los grupos amida. Laresistencia a la deformación térmica es baja debido a la flexibilidad ymovilidad en los grupos metilos de la cadena principal. Cuando estosgrupos aumentan en longitud, hacen que las moléculas parezcan máscomo el polietileno, en consecuencia las propiedades del nylon cambianligeramente tendiendo hacia las del polietileno.

Por lo general se fabrica polimerizando ácido adípico yhexametildiamina, un derivado de las aminas, el ácido adípico es underivado del fenol. La hexametildiamina se consigue tratandocatalíticamente el ácido adípico con amoníaco e hidrogenando elproducto resultante. El nailon, que se obtiene en forma de un materialduro similar al marfil, se funde y se hace pasar por los orificios de undisco de metal. Los filamentos se solidifican con un chorro de aire y seestiran hasta hacerlos cuatro veces más largos. El diámetro de losfilamentos se controla modificando la velocidad a la que se bombea elnailon a través de los orificios y la velocidad con que se tira de ellos. Esposible hacer con nylon filamentos mucho más finos que los de las fibrasconvencionales. Las fibras pueden tener el brillo y la apariencia de laseda o el aspecto de fibras naturales como el algodón.

Su resistencia a la tensión es mucho mayor que la de la lana, laseda, el rayón o el algodón. Es posible aplicar tintes a la masa fundidade nailon o al tejido o la fibra ya terminados.

El nylon se utiliza, por ejemplo, para fabricar medias, ropa denoche, ropa interior, blusas, camisas e impermeables. Este tipo de fibrano deja pasar el agua, se seca rápidamente cuando se lava y no suelerequerir planchado. Se usa también para fabricar paracaídas, redes

5

contra insectos, suturas para cirugía, cuerdas para raquetas de tenis,cerdas para cepillos, sogas, redes de pesca y sedal. El nailon moldeadose utiliza en aislamientos, peines y piezas para maquinaria.

Más del 95% de las aplicaciones del nylon se centran en el nylon6,6 y el nylon 6, los otros tipos, son altamente apreciados por suscaracterísticas precisas por ejemplo: el nylon 6,10 plástico su modulo deelasticidad es de 180-200 (daN/mm2) mientras que el del 6,6 su modulode elasticidad 200-300 (daN/mm2).Las utilidades del nailon 6,10 son para recubrimientos eléctricos y paracomponentes similares obtenidos del nylon anteriormente mencionado.

Procesos de polimerización:

Existen diversos procesos para unir moléculas pequeñas con otraspara formar moléculas grandes. Su clasificación se basa en elmecanismo por el cual se unen estructuras monómeros o en lascondiciones experimentales de reacción. La polimerización puedeefectuarse por distintos métodos a saber:

Polimerización por adición:ü Adición de moléculas pequeñas de un mismo tipo unas a otras por

apertura o doble enlace sin eliminación de ninguna parte de lamolécula (polimerización tipo vinilo).

ü Adición de pequeñas moléculas de un mismo tipo unas a otras porapertura o anillo sin eliminación de ninguna parte de la molécula(polimerización tipo epóxido).

ü Adición de pequeñas moléculas de un mismo tipo unas a otras porapertura o doble enlace con eliminación de una parte de lamolécula (polimerización alifática de tipo diazo).

ü Adición de pequeñas moléculas unas a otras por ruptura de anillocon eliminación de una parte de la molécula (polimerización deltipo α-aminocarboxianhidro).

ü Adición de birradicales formados por deshidrogenación(polimerización tipo xileno).

Polimerización por condensación:ü Formación de poliésteres, poliamidas, poliéteres, polianhidros,

etc., por eliminación de agua o alcoholes, con moléculasbifuncionales, como ácidos glicoles, diaminas, diésteres entreotros (polimerización del tipo poliésteres y poliamidas)

6

ü Formación de polihidrocarburos, por eliminación de alogenos oaluros de hidrógeno, con ayuda de catalizadores metálicos o dealuros metálicos (policondensación del tipo de Friedel-Craffts yPullmann).

ü Formación de polisulfuros o poli-polisulfuros, por eliminación decloruro de sodio, con haluros bifuncionales de alquilo o arilo ysulfuros alcalinos o polisulfuros alcalinos o por oxidación dedimercaptanos (policondensación del tipo Thiokol.).

Polimerización en suspensión, emulsión y masa.

a. polimerización en suspensión. En este caso el peróxido es solubleen el monómero. La polimerización se realiza en agua, y como elmonómero y polímero que se obtiene de él son insolubles en agua,se obtiene una suspensión. Para evitar que el polímero seaglomere en el reactor, se disuelve en el agua una pequeñacantidad de alcohol polivinílico, el cual cubre la superficie de lasgotitas del polímero y evita que se peguen.

b. Polimerización en emulsión. La reacción se realiza también enagua, con peróxidos solubles en agua pero en lugar de agregarleun agente de suspensión como el alcohol polivinílico, se añadeun emulsificante, que puede ser un detergente o un jabón.

En esas condiciones el monómero se emulsifica, es decir, formagotitas de un tamaño tan pequeño que ni con un microscopiopueden ser vistas. Estas micro gotitas quedan estabilizadas por eljabón durante todo el proceso de la polimerización, y acabanformando un látex de aspecto lechoso, del cual se hace precipitarel polímero rompiendo la emulsión. posteriormente se lava,quedando siempre restos de jabón, lo que le imprimecaracterísticas especiales de adsorción de aditivos.

c. Polimerización en masa. En este tipo de reacción, los únicosingredientes son el monómero y el peróxido.

el polímero que se obtiene es muy semejante al de suspensión,pero es más puro que éste y tiene algunas ventajas en laadsorción de aditivos porque no esta contaminado con alcoholpolivinílico. Sin embargo, debido al gran tamaño de sus partículasno se dispersa en los plastificantes y no se usa para plastisoles.

7

ANTECEDENTES

En los años 30, un químico de Du Pont, llamadoWallace Hume Carothers, investigaba las moléculasque contenían grupos amino y grupos carboxilo,con la esperanza de descubrir un método paracondensarlos de tal forma que diera lugar amoléculas con grandes anillos. En lugar de estohalló que se condensaban formando moléculas decadena larga.

Formó fibras a partir de ácido adípico y la hexametilendiamina,cuando Carothers mezcló las dos substancias, se condensaron para darun polímero con estructura similar a la hallada en la seda.

Esta primera fibra completamente sintética fue llamado nylon,pero Carothers no consiguió vivir para ver como fructificaba sudescubrimiento, ya que falleció en 1937 El verdadero éxito del nylon vino primeramente con su empleopara la confección de medias femeninas, alrededor de 1940. Fueron ungran suceso, pero pronto se hicieron muy difíciles de conseguir, porqueal año siguiente los Estados Unidos entraron en la Segunda GuerraMundial y el nylon fue necesario para hacer material de guerra, comocuerdas y paracaídas. Pero antes de las medias o de los paracaídas, elprimer producto de nylon fue el cepillo de dientes con cerdas de nylon.

En la actualidad el nylon tiene infinidad de aplicaciones como porejemplo: partes automotrices, aislante eléctrico, velcro, ruedas, prendasde vestir, etc.

8

PROPIEDADES

Aplicaciones de diferentes tipos de nylon:

TIPO APLICACIONES CARACTERÍSTICAS

Nailon 6,6Levas, vestidos, líneasde fluido hidráulicas,tuberías por la cualconduce gasolina, líneasde aire comprimido,hélices, impulsores,rodillos, recubrimientosen componenteseléctricos. Hanremplazado lasvestiduras de metal dedistintas herramientas,reduciendo ruido ycostos

Gravedad especifica 1.14Modulo de elasticidad (da N/mm2) Plástico 200 -300 Fibra 250Resistencia a la tensión 7 8Resistencia a la flexibilidad 10Resistencia a la compresión 3.5Resistencia al impacto (ft lbf / in) 2Dureza (rockwell) R110 150Fricción 0.2 0.35

Nylon 6Corredores de lascortinas, broches,recubrimientos -componentes querequieren fuerza deimpacto más alta que eltipo 6.6, las ruedas denailon tienen un centrode aluminio, concapacidad de cargamáxima de 1,500 lbscada uno

Gravedad especifica 1.13 1.14Modulo de elasticidad (da N/mm2) Plástico 70 Fibra 200 300Resistencia a la tensión 6 7Resistencia a la flexibilidad 5Resistencia a la compresión >2Resistencia al impacto (ft lbf / in) 3 4.5Dureza (rockwell) R65 R85Fricción 0.2 0.35

Gravedad especifica 1.09Modulo de elasticidad (da N/mm2)

9

Nylon6,10 y6,12

Para recubrimientos eninstalaciones eléctricasy en componentessimilares a los obtenidosdel 6 y del 6,6 donde laabsorción de humedadmás baja justifica costoextra.,

Plástico 180-200 Fibra 400Resistencia a la tensión 5 6Resistencia a la flexibilidad 7Resistencia a la compresión 2Resistencia al impacto (ft lbf / in) 2Dureza (rockwell) R111Fricción 0.2 0.35

Nylon 11y 12

Para recubrimientos encomponenteseléctricos, losrecubrimientos resistenla corrosión, ycomponentes similaresa los 6 y 6.6 donde lafuerza más baja puedetolerarse y puedenecesitarse para menosabsorción de humedad(es decir la estabilidaddimensional y laspropiedades constantes)justifique costo más alto- ej. que el nylon 11automotor se usa parala manga del frenoneumático en camionesfranceses, donde atemperaturas bajas,nylon 12 fallaríahaciéndose quebradizo.La su flexibilidad se usapara sellarempaquetaduras,asientos de bicicletas ytubería neumáticas.

Gravedad especifica 1.04 1.05Modulo de elasticidad (da N/mm2) Plástico 100 Fibra 500Resistencia a la tensión 5 6Resistencia a la flexibilidad 7Resistencia a la compresión 5Resistencia al impacto (ft lbf / in) 4Dureza (rockwell) R110Fricción 0.2 0.35

10

partes mecanicas Velcro

LA HUMEDAD EN EL NYLON

El nylon 6,10 es más caro que nylon 6,6 debido a la pocaabsorción de humedad, la cual le da su utilidad. La absorción dehumedad del nylon 6,10 es aproximadamente la mitad que la del nylon6,6, esto significa que las propiedades son mucho más consistentes yexperimentan menos fluctuaciones debido a la humedad del ambiente.Aunque todos los polímeros absorben cierta cantidad de humedad, enninguno hace semejante efecto como en las moléculas del nylon debidoa que el agua produce ataduras polares con los grupos amida. Aunquepequeño, las moléculas de agua ocupan espacio y cambian de sitio a lasmoléculas de nylon, esto produce que el nylon varié su tamañoaproximadamente un 0.7% en un medioambiente con 50% de humedadrelativa, este cambio ocurre en aproximadamente 150 días para unnylon con espesor de 0.060 pulgada (1.5 mm). El aumento en el espacioentre las moléculas de nylon baja las fuerzas secundarias, permitenmás fácilmente el movimiento traslacional.

La humedad del nylon es una reacción física completamentereversible. En un horno las moléculas de agua se evaporan, menos unpequeño porcentaje que sólo se puede quitar a través de la disolucióndel nylon. La proporción de absorción / desorción varía con el tipo denylon así como con la temperatura y humedad relativa.

11

Otras desventajas significativas de tener humedad en el nylon.Cuando hace calor con una humedad relativa superior al 0.2% resultarála degradación hidrolítica y una significante pérdida de propiedadesfísicas (La degradación de hidrolítica es una reacción química que ocurrea temperaturas altas con algunos polímeros en presencia de agua),para evitar la degradación hidrolítica es necesario una humedad inferioral 0.08%. Causa ataduras en las cadenas moleculares, al ser desunidasreducen el peso molecular. La humedad del nylon debe ser consideradaen la fabricación durante el moldeo del nylon ( al ser fundido el nylon, lahumedad se evapora y el volumen del nylon disminuye). Aunque lahumedad causa problemas trabajando con nylon, contribuye a: mejorardureza, suavidad y una mayor flexibilidad.

ANÁLISIS ECONÓMICO

El fuerte crecimiento en la demanda de plásticos y fibras que seha visto durante los últimos dos años fue sostenido, debido a la serie deproblemas económicos en Asia, junto con un crecimiento explosivo enCorea y con un alto nivel de demanda continua en China, y se alentóaún más por la tangible recuperación económica de Europa occidental.los mercado de Norteamérica mostraron un crecimiento ininterrumpidohasta muy avanzado el año 2000, no obstante una recesión amenazaactualmente cambiar este curso.

Considerando las altas tasas de crecimiento que ha tenido elsector, dada la importancia de sus productos como materiales básicospara producir gran cantidad de bienes finales, la industria del plásticoserá una de las industrias globales principales en el futuro próximo.

0

5

10

6,10 6,6 6

Absorción de humedad (%)

12

La industria del nylon nacional no ha mostrado un desarrolloacelerado, y por ende actualmente casi no exporta. En contraparte, elsector sí efectúa importaciones y tiene una balanza comercial deficitaria;en el primer bimestre del año (2001) ésta llegó a 494.7 millones dedólares, con lo cual se observa una fuerte dependencia externa.No obstante, muchas firmas buscan modernizarse, pues en octubrepróximo un grupo de 42 empresas mexicanas del plástico viajaran aAlemania para asistir a la feria internacional de plástico y Caucho,K2001, en donde se exhibirán las nuevas tecnologías a nivel mundial ytodos los avances a los que la industria nacional puede tener acceso.

Considerando lo antes mencionado se espera un crecimiento en laproducción nacional del nylon- 6,10 del 6 % para los próximos años locual se puede ver en la siguiente grafica.

Proyección de nylon 6,10 durante los próximos

Se desea abarcar el 10% del mercado nacional además del 10% de lasexportaciones nacionales dirigidas al mercado de Norteamérica (E.U.A. yCanadá) debido a que la balanza comercial es deficitaria por ende elrubro de las exportaciones han sido menores en contraparte de lasimportaciones en los últimos años.

Nylon 6,10

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004

Tiempo ( años )

Tone

lads Producción

ImportaciónExportación

13

Exportaciones de nylon 6,10

60%

13%

7%

8%6%

6%

Norteamerica

A Latina

U Europea

Asia

Centro A

Otros

El monto total en toneladas de nuestro mercado meta haciende a 153ton/año (nylon 6,10), pero cabe mencionar que en este momento noestamos en condiciones de poder cuantificar la cantidad de materiaprima ha utilizar, para ello se llevara acabo el calculo del balance demateria.

14

PARTE EXPERIMENTAL

PROCESO

Existen diversos procesos para unir moléculas pequeñas con otraspara formar moléculas grandes. Su clasificación se basa en elmecanismo por el cual se unen estructuras monómeras o en lascondiciones experimentales de reacción.

El nylón 6.10 se lleva a cabo por una policondensación.

ü La reacción se inicia con la generación de la amina cuaternariaü Se forma HCl gaseoso el cual se difunde a través de la fase acuosa

así se rompe el equilibrio y se lleva a cabo la reacción.ü El nylon formado en la interfase debe ser removido para no

saturar la interfeas y evitar la difusión y generación del nylon.ü Los monómeros difuncionales forman polímeros lineales .ü La reacción es exotérmica.

15

OBTENCIÓN DEL NYLON 6,10 EN EL LABORATORIO

Procedimiento:1. disuelva aproximadamente 174 g de hexametilendiamina en agua

aforando a 2Lts.2. haga una solución de aproximadamente 34 ml de cloruro de

sebacoilo en l lt de hexano.3. Suavemente vierta la solución de (cloruro de sebacoilo)/hexano

encima de la solución de diamina/agua con hexametilendiaminaen el reactor.

4. Con una varilla de vidrio saque un hilo de la interfase. despacioenrolla al hilo cuando usted lo saca.

5. después de que todo el polímero ha sido reunido, lávelocompletamente con agua y metanol séquelo superficialmente conuna toalla.

16

Seguridad

Usar protección en los ojos y guantes, trabaja en una capucha alpreparar los químicos.

Los hexanos son muy volátiles. No use cerca llamas o fuego directopara calentar. Pueden irritando al tracto respiratorio y, enconcentraciones altas, narcótico.

Hexamethilendiamina es corrosivo. Es un poderoso irritante. Cuando secalienta se descompone emite humos tóxicos de NOx.

El Cloruro de Sebacoilo es sumamente destructivo al tejido de lasmembranas mucosas y al tracto respiratorio superior, ojos, y piel.

METODOLOGÍA EXPERIMENTAL

Para realizar la parte experimental el equipo utilizado en un iniciofue tomado de la literatura, el cual fue modificado a las necesidades quenos plantea la experimentación a nivel laboratorio, dándonos porresultado:

17

Velocidad radial = 5 rpm.

Velocidad tangencial = 1.15 m/min

Área interfacial del reactor = 12. 56 cm2

Volumen del reactor = 250 ml.

Parte 2

Condiciones óptimas de reacción:

Para poder encontrar las condiciones óptimas, se tomó como iniciolo encontrado en la literatura, la cual nos menciona que la reacción selleva acabo a temperatura ambiente y presión atmosférica, conconcentraciones de 87g de hexametilendiamina/1litro de agua (faseacuosa) y 34ml de cloruro de sebacoilo/1litro de disolvente CCl4 (faseorgánica), las cuales se utilizaron en un primer experimento haciendouso del equipo antes mencionado, encontrando una buena calidad deproducto (nylon 6,10). Reduciendo la concentración del cloruro desebacoilo, se encontró un polímero de la misma calidad a laconcentración de 20 ml de cloruro de sebacoilo / 1 litro de disolvente.Un punto importante a mencionar es el querer optimizar el cloruro desebacoilo a causa de estar limitados por la cantidad de reactivo. Para el caso de la hexametilendiamina, la concentración semantuvo constante, debido a que se contaba con el reactivo suficientepara poder llevar a cabo todos los experimento requeridos.

18

IMPLEMENTACIÓN DE UN NUEVO DISOLVENTE:

Se plantea la idea de implementar un nuevo disolvente, debidoprincipalmente a restricciones comerciales del tetracloruro de carbono,el cual se utiliza en la síntesis de anfetaminas, por lo anterior, lasindustrias que lo comercializan deben hacer un riguroso pero necesarioestudio sobre las empresas que requieren dicho disolvente, ocasionandoperdidas de tiempo y la elevación del precio.

Por otra parte se observan las siguientes propiedades

C2Cl4 CCl4PbρToxicidad

121 °C1.6 gr/mltoxico

77 °C1.6 gr/mlCancerigeno

Parte 3

Caracterización

La caracterización nos sirve para determinar las propiedadesúnicas de cada polímero.

Para este proceso se realizarón espectroscopia infrarroja (IR) ycalorimetria diferencial de barrido (DSC).

DSC

La calorimetría diferencial de barrido es una técnica queempleamos pPara estudiar qué ocurre cuando un polímeroes calentado. La usamos para analizar lo que llamamos lastransiciones térmicas de un polímero. Las cuales soncambios que tienen lugar en un polímero cuando se calienta.La fusión de un polímero cristalino es un ejemplo. Latransición vítrea es también una transición térmica.

Para estudiar lo que le sucede al polímero cuando escalentado lo hacemos por medio de la calorimetríadiferencial de barrido (DSC).

19

Para ello calentamos nuestros polímeros en un dispositivosimilar a éste:

Es realmente muy simple. Tenemos dos platillos. En uno deellos, el de la muestra, colocamos la muestra polimérica. Elotro es el platillo de referencia. Lo dejamos vacío. Cadaplatillo se apoya sobre la parte superior de un calefactor.Luego le ordenamos a la inteligente computadora que pongaen funcionamiento los calefactores. De modo que lacomputadora enciende los calefactores y les dice quecalienten los platillos a una velocidad específica,generalmente a 10 oC por minuto. La computadora seasegura totalmente de que la velocidad de calentamientosea exactamente la misma a lo largo de todo elexperimento.

Pero lo que es más importante, se asegura de que los dosplatillos separados, con sus dos calefactores separados, secalienten a la misma velocidad.

La razón es que los dos platillos son diferentes. Uno contieneun polímero y el otro no. La muestra polimérica implica quehay material extra en el platillo de la muestra. Y tenermaterial extra significa que hará falta más calor para lograrque la temperatura del platillo de la muestra, aumente a lamisma velocidad que la del platillo de referencia.

De modo que el calefactor situado debajo del platillo de lamuestra, debe trabajar más intensamente que el calefactorque está debajo del platillo de referencia. Tiene que

20

suministrar más calor. Lo que hacemos en una experienciade DSC, es medir cuánto calor adicional debe suministrarse.

Para nuestro propósito es necesario conocer el punto defusión del nylon (6,10) obtenido para su comparación con loregistrado en la literatura.

Fusión

El calor puede permitir que se formen cristales en unpolímero, pero si se suministra en demasía, puede causar sudestrucción. Cuando alcanzamos la temperatura de fusióndel polímero, o Tm, los cristales poliméricos comenzarán asepararse, es decir, se funden. Las cadenas abandonan susarreglos ordenados y comienzan a moverse libremente.

Existe un calor latente de fusión, cuando los cristalespoliméricos funden, deben absorber calor para poderhacerlo, ya que la fusión es una transición de primer orden.Esto quiere decir que cuando se alcanza la temperatura defusión, la temperatura del polímero no se incrementaráhasta que hayan fundido todos los cristales. O sea que elpequeño calefactor que está debajo del platillo de lamuestra, deberá suministrar una gran cantidad de calor alpolímero para fundir los cristales y para que la temperaturasiga aumentando a la misma velocidad que lo hace la delplatillo de referencia. Este calor extra durante la fusiónaparece como un gran pico en nuestra curva de DSC, similara éste:

21

figura 1

Para la prueba del DSC se pusieron a secar todas y cadauna de las muestras, por un periodo de dos días a 70° y vacío,una ves secas se hicieron las mediciones con una masa enpromedio de 6 a 7mg por cada muestra, todas las pruebasresultaron con el mismo punto de fusión es decir permanecióconstante, si hubiésemos tenido impurezas el punto de fusiónhabría cambiado debido a que estas primeramente sedescomponen, esta prueba dio como dato la misma temperaturade fusión que el reportado en la literatura, así comprobamos queera el polímero deseado y que no importaba el tipo de disolvente.

Espectroscopia infrarroja (IR)

La espectroscopia infrarroja, o IR, es un tipo deespectroscopia vibracional, la cual es una técnicaespectroscópica donde se analizan las vibracionesmoleculares. Para comprender cabalmente la espectroscopiaIR, primeramente entendamos los principios del movimientoarmónico simple.

Si imaginamos dos esferas, o masas, conectadas por mediode un resorte así.

Se le conoce como un oscilador armónico simple. Una vezpuestas en movimiento, las esferas comenzarán a oscilar, o

22

vibrar de aquí para allá a lo largo del resorte, a una ciertafrecuencia que dependerá de las masas de las esferas y dela rigidez del resorte. Una esfera de masa pequeña semoverá con mayor facilidad que otra de masa mayor. Por lotanto, las masas más pequeñas oscilan a mayor frecuenciaque las masas más grandes. Un resorte sumamente rígido,como el de un colchón, es díficilmente deformable yrápidamente retorna a su forma original cuando se deja deaplicar la fuerza deformante. Por otro lado, un resorte débilse deforma fácilmente y demora mucho tiempo en volver asu forma original. De ahí que un resorte más rígido oscilaráa mayor frecuencia que uno débil. El enlace químico entredos átomos puede ser considerado como un osciladorarmónico simple. El enlace sería el resorte y los dos átomoso grupos de átomos conectados por el enlace, serían lasmasas. Cada átomo tiene una masa diferente y los enlacessimples, dobles o triples poseen distinta rigidez, por lo quecada combinación de átomos y enlaces posee su propiafrecuencia armónica característica. Cada grupo de átomosen una molécula no sólo vibra a su propia frecuencia;existen seis modos diferentes en los cuales las moléculaspueden vibrar. Cada una de estas vibraciones puedenocurrir en cualquier molécula, pero todas lo hacen adistintas frecuencias.

Observe que los diferentes grupos de átomos vibran adistintas frecuencias y que cada grupo atómico puede vibrarde seis modos distintos. ¡Eso significa una gran cantidad devibraciones diferentes! ¿Cómo puede obtenerse lainformación a partir de un espectro?

Cuando un objeto vibra a una cierta frecuencia y encuentraotra vibración de exactamente la misma frecuencia, eloscilador absorberá esa energía.

A cualquier temperatura por encima del cero absoluto, todoslos pequeños osciladores armónicos simples que constituyenuna molécula se encuentran en vigorosa vibración. Da lacasualidad de que la luz infrarroja está en el mismo rangode frecuencia que la molécula en vibración. De modo que siirradiamos una molécula en vibración con luz infrarroja,absorberá aquellas frecuencias de la luz que seanexactamente iguales a las frecuencias de los distintososciladores armónicos que constituyen dicha molécula.

23

Cuando la luz es absorbida, los pequeños osciladores de lamolécula seguirán vibrando a la misma frecuencia, perodado que han absorbido la energía de la luz, tendrán unaamplitud de vibración más grande. Esto significa que los"resortes" se estirarán más que antes de absorber la luz. Laluz que no fue absorbida por ninguno de los osciladores dela molécula, es transmitida desde la muestra a un detector yuna computadora la analizará y determinará las frecuenciasque fueron absorbidas.

Antes, sólo era posible obtener buena información irradiandola molécula con una sola frecuencia de luz IR por vez. Estollevaba mucho tiempo porque existe una gran cantidad defrecuencias y debían realizarse muchos barridos paraobtener un buen espectro. Pero ahora, gracias alsorprendente Algoritmo de la Transformada de Fourier,puede irradiarse una molécula con cada frecuencia de luz IRa la vez ¡y obtener un espectro perfecto en sólo cuestión deminutos! ¡Grande! En caso de que sea curioso, aquí está esesorprendente Algoritmo de la Transformada de Fourier.

La espectroscopía IR es una técnica analítica sumamentesimple. Primero, necesita disponer el material a analizar dealgún modo tal que pueda ser introducido en elespectrómetro infrarrojo. Esto se logra generalmenteextendiendo un film sobre un disco de cloruro de sodio (salde mesa) o pulverizando el material con bromuro de potasio,KBr, y haciendo luego una pastilla compacta. Se empleanestas sales porque son invisibles a la luz IR. Existen otrasmaneras de preparar la muestra, pero estas son las máscomunes cuando se trata de polímeros. A continuación, secoloca la muestra dentro del espectrofotómetro, se cierra latapa, se esperan unos segundos para que en la cámara de lamuestra se purgue el dióxido de carbono, se presiona latecla "SCAN" en la computadora y ya está, en menos de unminuto, usted habrá tenido un espectro IR

24

Así se obtuvo lo siguiente:

Figura 2 a

Figura 2b

4000.0 3000 2000 1500 1000 500.0cm-1

%T

nylon 6,10 con tetracloruro de carbono destilado

nylon 6,10 con tetracloroetileno

nylon 6,10 con tetracloruro de carbono grado reactivo

GRAFICA COMPARATIVA DE ESPECTROSCOPIA INFRARROJA

3307.66 2932.14 1638.711540.34

1474.341364.13

1240.401190.43

1019.41937.37

852.95

687.79

582.23

544.72

3308.16 2931.23 1542.911474.30

1240.701190.53

1019.61937.54

852.88

688.14

582.60

544.90

3308.98 2929.34

2346.24

1639.041543.44

1466.661365.16

1240.311190.27

1020.77937.36

852.94

688.75

582.26

544.53

25

Después de haber obtenido los espectros de IR de cadamuestra y ser comparados con el grafico de la literaturanotamos que los picos principales de las vibraciones másimportantes que nos interesan si corresponden, la intensidadde las bandas depende del grosor de la pastilla con la cual setrabajo, por los datos obtenidos en estos gráficos de lafigura 2a deducimos que nuestro compuesto no presentocontaminantes es decir, no importa que utilicemos undisolvente grado técnico o grado reactivo.

DISEÑO DEL PROCESO A NIVEL INDUSTRIAL PARA NYLON6,10

MECANISMO INDUSTRIAL

ü Para la producción del nylon 6.10 industrialmente se utilizahexametilendiamina y el diácido de sebasico.

ü Se requiere formar sales para la producción del nylonü La formación de la sales es una reacción rápida y exotérmica.ü Son altamente estables y tienen un punto de fusión mayor a

150°C.ü En el reactor se elimina agua, este proceso debe ser llevado a

cabo a temperaturas entre 150 y 250°C para formar al nylon

26

MECANISMO DE REACCION

Para hacer nylon 6,10 no se necesitan catalizadores, ya que los ácidoscatalizan la reacción , uno de los monómeros es precisamente un ácido.Entre dos moléculas de ácido sebacico ocurre una pequeña reacción.Una le dona un protón al oxígeno del carbonilo de la otra.

HOOH

O

O

O

O

OHHO +

H2NNH2

OH

O

O

O + HO

OH

O

OH

27

Una molécula de ácido sebacico protona al oxigeno del carbonilo de otramolécula de ácido sebacico

Cuando el oxígeno del carbonilo es protonado, se vuelve mucho másvulnerable al ataque del nitrógeno de nuestra diamina. Esto ocurreporque el oxígeno protonado porta una carga positiva. Al oxígeno no legusta tener una carga positiva. Entonces atrae hacia sí mismo loselectrones que comparte con el carbonilo. Esto deja al carbono delcarbonilo deficiente de electrones y listo para que el nitrógeno de laamina le done un par:

La amina ataca al carbono del carbonilo para formar elintermediario amonio

O

O CH

OH

OH

N

H

H

NH2

28

H HN

O H

HO

H CO

O

N H 2

Entonces los electrones hacen su juego. Uno de los pares del dobleenlace del carbonilo se desplaza totalmente hacia el oxígeno, haciéndosecargo del problema de la carga positiva sobre ese átomo, pero ahora elnitrógeno queda con una carga positiva.

NH2

H HN

OH

HO

H CO

O

29

Por lo tanto obtenemos un juego electrónico aún más elaborado. Loselectrones provenientes del enlace oxígeno - hidrógeno, vuelven aloxígeno liberando el protón y regenerando el catalizador ácido. Entoncesel oxígeno del carbonilo comparte sus nuevos electrones con el átomode carbono, regenerando el doble enlace del carbonilo.

De hecho, no es suficiente. El oxígeno del grupo hidroxilo decide por sucuenta, hacer un pequeño reordenamiento de electrones. Toma el parque comparte con el carbono y lo acapara para sí mismo, rompiendo elenlace entre él y el carbono. Luego dona un par de electrones alhidrógeno unido al nitrógeno.

Esto hace que el hidrógeno que ahora comparte un par electrónico conel oxígeno, se da cuenta que no es necesario mantener el par quecomparte con el nitrógeno, de modo que deja escapar dicho par,dándoselo al nitrógeno. Este desplazamiento de electrones rompe elenlace entre el hidrógeno y el nitrógeno y elimina la carga positiva sobreese nitrógeno. Se libera H2O y se genera un dímero conteniendo unenlace amida.

Ahora tenemos un grupo ácido en un extremo y un grupo amino en elotro. Esto significa que puede reaccionar con una molécula del diácido ouna molécula de la diamina.

N

HO

O

NH

n

30

Para que las moléculas crezcan lo suficiente como para ser consideradaspolímeros, tenemos que hacer esta reacción bajo vacío. En este caso,todo el subproducto agua se evaporará y será eliminado del medio dereacción. Debemos deshacernos del agua debido a una pequeña reglallamada Principio de Le Chatelier. (Principio de Le Chatelier - Esteprincipio dice que si un sistema es sometido a tensión, reaccionará paracompensar esa tensión. Si se aplica a las reacciones químicas, quieredecir que si un producto o subproducto es eliminado del sistema, elequilibrio se verá perturbado y la reacción producirá más producto conel objeto de compensar la pérdida. En las polimerizaciones, este truco esusado para hacer que las reacciones alcancen altas conversiones. )

CINETICA DE REACCION

-ϒ ( )[ ] ( )[ ] [ ]rcatalizadoCOOHCHHOOCNHCHNH ** 62622 −−−−=

Aquí la concentración del catalizador es la misma que la del acidosebacico0 debido a que es una reacción autocalitica como se vio en elmecanismo anterior; por lo tanto del mismo modo las concentracionesde Hexametilendiamina y diácido son iguales, esto origina que nuestracinética sea de tercer orden con respecto a la Hexametilendiamina.

-ϒ ( )[ ]3622 NHCHNH −−=

31

DISEÑO DEL REACTOR

-Polimerizacion por condensacionv Los monomeros deben ser polifuncionalesv Si tienen 2 grupos funcionales nos da una cadena lineal ,

debido a que no hay forma de ser ramificadosv La reactividad de de los grupos funcionales no se ve

afectada por el tamaño de la cadena

-Reglas practicasv Cantidades estequiometricas de Hexametilendiamina y

diácido sebacicov Temperatura suficiente para fundirlos reactantesv Eliminación continua de agua.

32

Para producir una tonelada diaria de nylon se necesita un reactor devolumen igual a 865lt

Para la primer parte del reactor tenemos que( )

τ1'1 −Κ=

⊥− n

asa

na C

XX

donde =13.53 hrs

La segunda parte del reactor es aquella en la cual después de haberalcanzado el equilibrio se eliminara el agua que se encuentra ligadadentro de la sal, en este proceso se hace uso de vacío y se obtiene 1tonelada de agua por carga.

La reacción de polimerización en el proceso industrial es llevada a caboen dos partes, la primera de ella es cuando la reacción alcanza el estadoestacionario, es decir se forma una sal de tipo amonica, la cual tieneuna parte positiva y una negativa

NH2

H HN

OH

HO

H CO

O

33

Esta sal tiene un H de reacción =-6140.4 cal/mol, y una Srxn=0.93cal/mol

Esta sal tiene una gran estabilidad química, para romperla hay queadministrarle calor para poder romper los enlaces iónicos, por los cualesesta unida. Las conversiones que se alcanzan por este método son muyaltas-(X=99%), debido a la gran reactividad de los grupos participantes.

Las temperaturas a las que debe hallarse el reactor son:Primera fase-150°CSegunda fase- 200°CPara la segunda parte es necesario aplicar vacío para disminuir lapresión y eliminar la molécula de agua que se halla unida a la sal.

La reacción del nylon es de tipo cuantitativo.

El nylon que sé esta sintetizando por este proceso, se requiere para serextruido en mezclas, con lo cual se harán mejoras en sus propiedadesmecánicas, dependiendo para el tipo de aplicación requerida.

Este proceso se caracteriza por ser muy limpio, es decir los productossecundarios generados unicamente son agua, con lo cual la perdida deproductos es casi nula.

BALANCE DE MATERIA

PM 116 202282 HEXAMILENDIAMINA + DIÁCIDO DE SEBACOILONYLON 6,10

Moles 8620 49503546

Masa(Ton) 1 11

34

1 Tonelada1 Tonelada

1 ToneladaNylon

Hexametilendiamina

Acido sebacico

35

CONCLUSIONES

ü México importa grandes cantidades de plásticos, por lo quenosotros queremos cubrir parte de la demanda nacional.

ü Es un material que tiene amplias aplicaciones y ventajas sobreotros nylon.

ü Existe un mercado potencial a futuro.

ü Tiene posibilidades de desplazar a otros nylon.

ü Pf: Se encontró que el punto de fusión es constante, lo queindica que a pesar de utilizar un disolvente de grado técnico u otrodisolvente nos da como resultado un peso molecular constante

ü DSC: Corroboración de Tg y temperatura de fusión a condicionesideales

ü I.R: Localización de grupos funcionales que fueron similares a losreportados en la literatura, lo que indica que las impurezas nointervienen en la reacción

36

BIBLIOGRAFIA

ü BANCO NACIONAL DE COMERCIO EXTERIORü BANCO DE MÉXICOü ANUARIO (ANIQ 1999)ü QUIMICA ORGANICA ( H. PINE)ü PRINCIPIOS DE POLIMERIZACIÓN (GEORGE ODIAN)ü ENCICLOPEDIA ENCARTA 2000ü PRINCIPLES OF POLYMERIZATION, 2ND EDITION, JOHN WILEY &

SONS, PUBLISHERS, NEW YORK, 1981, P. 12.ü MODERN PLASTICS ENCYCLOPEDIA '92, MCGRAW HILL, P. G.

GALANTY, AND G. A. BUJTASü MODERN PLASTICS, 74, JAN., 66 (1997), P. MEPLESTORü EUROPEAN POLYMER JOURNAL, 28 (9), 1069-72 (1992), M.

NAGATA Y T. KIYOTSUKURIü TEXTILE RESEARCH JOURNAL, 62 (8), 474-80 (1992), T.

OKUNO, T. YASUDA, Y H. YASUDAü CHEM. ENG. NEWS, MAY 30, 1983, P.14ü ENG. NEWS, APRIL 18, 1983, P. 6.

37

APÉNDICES

38

APÉNDICE A

HEXAMETILENDIAMINA

PRODUCTO QUIMICOMaterial Identification

Numero de CAS : 124-09-4 Formula : H2N-(CH2)6-NH2 Peso molecular : 116.2 Nombre de CAS : 1,6-HEXANODIAMINA

Otros nombres y sinonimos

HMDA HMD 1,6-DIAMINOHEXANO 1,6-HEXANODIAMINA

COMPOSICION E INFORMACION DEINGREDIENTESComponentes

Material CAS Number % HEXAMETILENDIAMINA 124-09-4 65-100 AGUA 7732-18-5 0-35

39

IDENTIFICACIÓN Efectos De Salud Potenciales

El contacto de la piel con HMDA puede causar quemaduras de la piel oulceración. La evidencia sugiere que la impregnación de la piel puedaocurrir en las cantidades capaces de producir los efectos de la toxicidadsistémica. No hay informes aceptables de la sensibilización humana.

El contacto visual con HMDA puede causar la corrosión del ojo con laulceración córnea o conjuntiva.

La inhalación de HMDA puede causar la irritación de los pasosrespiratorios superiores, toser y malestar; efectos temporales de lairritación del pulmón con tos, malestar, dificultad para respirar, o elacortamiento de la respiración; o asma-como reacciones con elacortamiento de la respiración, resuello, o tos, y ocurriendoposiblemente en nueva exposición subsiguiente a las concentracionesdebajo de límites establecidos de la exposición.

La ingestión de HMDA puede causar quemaduras severas en la boca yen los tejidos finos del aparato gastrointestinal superior con dolorsevero, vomito, diarrea y derrumbamiento de la presión arterial; ofunción hepática anormal según lo detectado por los pruebas delaboratorio. Los individuos con las enfermedades de preexistencia delhígado, de los riñones, de los pulmones o de la piel pudieron haberaumentado susceptibilidad a la toxicidad de exposiciones excesivas.

Información de carnogenitividad: No se enumera ningunos de loscomponentes presentes en este material en las concentraciones igualesa o mayor de 0,1% por IARC, NTP, OSHA o ACGIH como agentecarcinógeno.

40

PRIMEROS AUXILIOSPrimeros auxilios

INHALACIÓN Si está inhalado, lleve al aire fresco. Si no respira, derespiración artificial. Si la respiración es difícil, de oxígeno. Llame amédico.

CONTACTO en caso de contacto, ponga la piel inmediatamente en unmontón de agua por lo menos 15 minutos mientras que quita la ropa ylos zapatos contaminados. Llame al médico.

CONTACTO VISUAL en caso de contacto, lave los ojos inmediatamentecon un montón de agua por lo menos 15 minutos. Llame a médico.

INGESTIÓN Si es ingerido, no induzca el vomito. De grandes cantidadesde agua. Llame al médico inmediatamente. Nunca dé cualquier cosa porvía oral a una persona inconsciente. Notas a los médicos El uso deantiácidos y catárticos suaves puede ser indicado. Después de laingestión, el paciente puede mejorar después de la crisis inicial, pero laperforación del aparato gastrointestinal puede ocurrir 2-4 días másadelante con dolor, rigidez y de dolores abdominales severos delabdomen y del choque. A varias semanas o meses más adelante larestricción del esófago pueden ocurrir.

41

MEDIDAS DE COMBATE AL FUEGOCaracterísticas Inflamables

Punto De destello: 85 C (185 F) (El 100% CONCENTRADO) 94-116 C (201-241F) (El 70% - El 90%CONCENTRADO)Método: COC

Límites inflamables en aire, %de Volumen LEL: 0,9UEL: 4,1Autoignición: 390-420 C (734-788 F)

Peligros del fuego y de la explosión:

Combustible.Gases/vapores peligrosos produce en fuego, amoníaco, monóxido decarbono y óxidos de nitrógeno.Medios de extinciónAgua, Espuma, Producto químico Seco. Bióxido De Carbono (CO2).Instrucciones de la Lucha contra el fuegoAparato respiratorio automatico. Equipo protector. Riegue con agua deuna distancia para evitar el salpicar en personal.Mantenga a personal alejado del fuego.

MEDIDAS EN CASO DE ACCIDENTESalvaguardias (Personal)

NOTA: Repase las MEDIDAS de la LUCHA CONTRA el FUEGO yMANIPULACIÓN de secciones (del PERSONAL) antes de procedercon limpieza.

Utilice el EQUIPO DE PROTECCION PERSONAL apropiado durantela limpieza.

Evacue al personal, ventile a fondo el área, utilice el aparatorespiratorio autómatico. Firme con iniciales

42

La Contención Quite la fuente del calor, de chispas, de la llama,del impacto, de la fricción o de la electricidad.Derramamiento del dique. Prevenga el material de alcantarillasque entran, de canales, o de áreas bajas. Derrame AscendenteLimpio Empape para arriba con aserrín, arena, engrase materialseco o el otro absorbente.Medidas Del Lanzamiento Accidental Recupere el líquido libre parala reutilización, la recuperación o la disposición. Coloque en unenvase apropiado para la disposición. Si la Hexametilendiamina sederrama y no se recupera, o se recupera como basura para eltratamiento o la disposición, la cantidad denunciable de CERCLA es100 libras (lanzamiento de los desechos peligrosos sin apuntarcaracterísticos de corrosividad).

MANEJO Y ALMACENAMIENTODirección (Personal)No almacene ni consuma alimentos, bebidas o tabaco en las áreasdonde pueden contaminarse con este material. No respire el polvo, elvapor o la niebla.No consiga en ojos, en piel, o en la ropa. Lávese a fondo después dedirigir. Deseche la ropa o los zapatos si está contaminado.

Dirección (Aspectos Físicos)Guarde lejos de calor, de chispas y de llamas. Evite la generación delpolvo.

AlmacenajeNo se mezcle con los oxidantes fuertes o los ácidos fuertes. Almaceneen un lugar bien ventilado. Mantenga el envase cerrado firmemente.Almacene de acuerdo con regulaciones federales.

43

CONTROL DE EXPOSICION /PROTECCION PERSONAL

Controles De la IngenieríaUtilice suficiente ventilación para guardar la exposición del empleadodebajo de límites recomendados de la exposición. Equipo ProtectorPersonal

PROTECCIÓN DE OJOS/CARA Anteojos químicos del chapoteo de la batadel desgaste. Utilice un protector de la cara si el chapoteo es probable.

RESPIRADORES Un respirador de purificación aprobado NIOSH del airecon un cartucho o un frasco orgánico de filtro de vapor/polvo puede serpermitido bajo ciertas circunstancias donde se espera que lasconcentraciones aerotransportadas excedan límites de la exposición. Laprotección proporcionada por los respiradores de purificación del aire eslimitada. Utilice un respirador provisto positivo del aire de presión si hayalgún potencial para un lanzamiento incontrolado o cualesquiera otrascircunstancias donde los respiradores de purificación del aire pueden noproporcionar la protección adecuada.ROPA PROTECTORA

Guantes impermeables tales como neopreno. Use el juegoimpermeable deprotección, adecuado. Tyvek(r) o Saranex sepuede usar para la exposición de la duración corta. Para laexposición prolongada, la ropa protectora hecha de neopreno debeser adecuada.

Pautas De la ExposiciónLa Exposición LimitaHEXAMETILENDIAMINAPEL de (Osha): Ningunos EstablecieronTLV (ACGIH): 0,5 PPM, 2,3 mg/m3, 8 horas. TwaAEL * (DuPont): 1 8 y 12 horas del PPM. El TWA, vaporiza 5 8 y12 horas de mg/m3. Twa, polvo total WEEL de partículas (AIHA):5 mg/m3, 8 horas. Twa* AEL es límite aceptable de la exposición de DuPont. Donde estánlos límites de exposición ocupacional gubernamental impuestosque son más bajos que el AEL en efecto, tales límites tomaránprecedencia.

44

PROPIEDADES FISICAS Y QUIMICAS Datos Fisicos

Punto de ebullición : 205 C (401 F) (100% CONC) 111-205 C (232-401 F) (70% CONC) Presion de Vapor 3 mm Hg @ 60 C (140 F) (100%) Punto de fusion 6-20 C (43-68 F) (70-80% CONC) 23-41 C (73-106 F) (85-100% CONC) Olor Fishy ammoniacal Odor Threshold 0.6 ppm Forma Liquid (70-80%); Solid (85-100%) - liquid as shipped. Color Agua blanca Gravedad especifica 0.93-0.85 @ 25 C (77 F) for 70-100% Densidad de vapor 3.8 (Aire=1.0)

ESTABILIDAD Y REACTIVIDADEstabilidad Quimica

Estable

Incompatibilidad con otros materiales

Incompatible con oxidantes fuertes y ácidos fuertes

Descomposición

Se descompone con calor.

Emite humos tóxicos de los óxidos del nitrógeno cuando estácalentado a la descomposición. Forma el carbonato cuando estaexpuesto al aire, que es corrosivo cuando está combinado conhumedad.

Polimerización

La polimerización puede no ocurrir.

45

INFORMACIÓN TOXICOLOGICA# Datos Animales Hexamtilendiaminae:Inhalación 4 horas LC50: > 950 mg/m3 en las ratasOral LD50 : 792 mg/kg en ratasAbsorción de la piel LD50: 1110 mg/kg en conejos

HMDA es un corrosivo de la piel y del ojo, pero no es un sensibilizadorde la piel en animales.HMDA se reporta que causa la sensibilización respiratoria en cerdos deGuinea.

Los efectos de una sola exposición de la ingestión incluyen la debilidad yefectos no específicos tales como pérdida de peso e irritación.Exposición ulceración producida irritación repetida de la boca y delestómago con efectos no específicos tales como pérdida del peso, y.

Las exposiciones repetidas de la inhalación en ratas a una gama de lasconcentraciones (1,6 hasta 2540 mg/m3) produjeron la irritación depasos respiratorios, los cambios en los riñones, del mucosa microscópicodel tejido fino de la linfa, del páncreas, del ovario, nasal y laringeal;ocular y descarga nasal, hipoactividad, inflamación del pulmón, cambiosen la tráquea, pasos nasales y pulmones, y pérdida e irritación del pesocorporal.

La exposición cutánea repetida causó rojez y el escalamiento de la piel,y de los cambios suaves en el hígado y los riñones.

No hay informes adecuados disponibles para definir peligroscarcinógenos. Las pruebas en algunos animales indican que HMDApuede tener toxicidad de desarrollo pero solamente en o cerca de losniveles de dosis maternal tóxicos. Las pruebas en animales demuestrantoxicidad reproductiva pero solamente en los niveles de dosis tóxicos alos animales del adulto. HMDA no produce daño genético en culturas decélula bacterianas o en animales.

46

INFORMACION ECOLOGICAInformación ecotoxicologica

Toxicidad Acuática

96-horas LC50, fathead minnows: 1,825 mg/L 96-horas EC50, algas : 14.8 mg/L

CONSIDERACIONESDisposición Inútil

Este producto puede ser desechos peligrosos de RCRA en la disposicióndebido a la característica de la corrosividad. El tratamiento, elalmacenaje, el transporte y la disposición deben estar de acuerdo conaplicacion fedeal, estado, y regulaciones locales. Recupere el líquidolibre no usable o el agua contaminada y disponga en una facilidad dedisposición aprobada y permitida. Quite el material sólido no usable y/oel suelo contaminado, en una facilidad de disposición aprobada ypermitida. No limpie con un chorro de agua al agua superficial o alsistema de alcantarilla sanitario

47

INFORMACION DE TRANSPORTACION

Información Del Envío

CONCENTRACIÓN DEL 70% - DEL 80% HMDNombre Apropiado : Solución de Hexametilendiamina.No. De la Clase: 8Etiqueta de la O.N.U : 1783DOT/IMO: CORROSIVOGrupo Del Embalaje de: II

CONCENTRACIÓN DEL 85% - DEL 100% HMDNombre Apropiado Del Envío: Hexametilendiamina solidaNo De la clase: 8Etiqueta De laO.N.U 2280DOT/IMO: CORROSIVOGrupo de Embalaje: III

INFORMACIÓN REGULATORIARegulaciones Federales

Estado Del Inventario de TSCA: Reported/Included.LAS CLASIFICACIONES DEL PELIGRO DEL TÍTULO III SECCIONAN 311,312 Agudo: SíCrónico: SíFuego: NingunaReactividad: NingunaPresión: NoLISTAS:Sustancia Extremadamente Peligrosa de SARA Ningún Material Peligroso de CERCLA - (*)Producto químico Tóxico de SARA - No

• Vea La Información De la Disposición.• CLASIFICACIONES CANADIENSES DE WHMIS: D1A; E

48

OTRA INFORMACIONNFPA, NPCA-HMIS

Salud : 3inflamabilidad : 2reactividad : 1Protección personal que clasifica para ser provisto por el usuariodependiendo de condiciones del uso.Los datos en esta hoja de datos material de seguridad se relacionansolamente con el material específico señalado adjunto y no se relacionancon el uso conjuntamente con ningún otro material o en ningún proceso.

49

APENDICE B

ACIDO DIBASICO

IDENTIFICACION DEL PRODUCTOQUIMICOIdentificacion del material

Formula : HOOC-(CH2)2-4-COOH

Otros nombres y sinonimos

DBA DBA MEZCLA ADBA DBA MEZCLA ANHIDRIDA ACIDO DIBASICO EN SOLUCION AGS

COMPOSICION/IFORMACION SOBREINGREDIENTES

# Componentes

Material CAS Number % ACIDO GLUTARICO 110-94-1 11-65 ACIDO SUCCINICO 110-15-6 5-31 ACIDO ADIPICO 124-04-9 4-25 ACIDO NITRICO 7697-37-2 0-1500 ppm LEVULINIC ACID 123-76-2 0-1 AGUA 7732-18-5 0-80

50

IDENTIFICACIÓN DE PELIGROS

Efectos De Salud PotencialesEsta mezcla puede causar la irritación de la piel y del ojo.

EFECTOS DE SALUD HUMANA:El contacto de la piel puede causar la irritación de piel con malestar o laerupción. El contacto visual puede causar la irritación del ojo con elmalestar, rasgándose, o el velar de la visión.INFORMACIÓN CARCINOGENANo se enumera ningunos de los componentes presentes en este materialen las concentraciones iguales a o mayor de 0,1% por IARC, NTP, OSHAo ACGIH como agente carcinógeno.

PRIMEROS AUXILIOS

Primeros auxiliosINHALACIÓN

Si está inhalado, LLEVE inmediatamente al aire fresco. Si no respira,

dé respiración artificial. Si la respiración es difícil, dé oxígeno. Llame

a médico.

CONTACTO CON LA PIELLave la piel con agua después del contacto. Lave la ropacontaminada antes de la reutilización. Si se entra en contacto conel producto fundido, trate para la quemadura termal.

CONTACTO VISUALEn caso de contacto, inmediatamente lave los ojos con unmontón de agua por por lo menos 15 minutos. Llame a médico.

INGESTIÓN Si es ingerido, no induzca el vomito. Déinmediatamente dos vasos de agua o mezcla activada del carbón

51

de leña. Nunca dé cualquier cosa por via oral a una personainconsciente. Llame a médico.

NOTA:Prepararse mezcla activa del carbón de leña, suspenda 50 gramos de

carbón de leña activado en 400 ml de agua y se mezcla a fondo.

Administre 5 mL/kg, o 350 ml para un adulto medio.

MEDIDAS DE COMBATE AL FUEGOPropiedades de flamabilidad

Flash Point : 232 C (450 F) Metodo : CC

Gases/vapores peligrosos en fuego produce monóxido de carbono yoxido de nitrógeno.

Medios de ExtinguirAgua, Espuma, Producto químico Seco.

Bióxido De Carbono (CO2).

Instrucciones De la Lucha contra El FuegoAparato respiratorio autónomo deldesgaste. Equipo protector de uso.Inundación con agua. Utilice el aerosol de agua. Mantenga a personalalejado del fuego.

52

MEDIDAS EN CASO DE ACCIDENTESalvaguardias (Personal)

NOTA: Repase las MEDIDAS de la LUCHA CONTRA el FUEGO y

MANIPULACIÓN de secciones (del PERSONAL) antes de proceder con

la limpieza.

Utilice el EQUIPO PROTECTOR PERSONAL apropiado durante lalimpieza.

La ContenciónQuite del calor, de chispas, de llamas, de impacto, de la fricción ode la electricidad.Derramamiento del dique.Prevenga el material de alcantarillas que entran, de canales, o deáreas bajas.

Derrame Ascendente Limpio, Empape para arriba con aserrín,arena, engrase material seco o el otro absorbente.

Medidas de derramamiento AccidentalSi el DBA se derrama y no se recupera, o se recupera comobasura para el tratamiento o la disposición, la cantidaddenunciable de CERCLA es 100 libras (lanzamiento de desechospeligrosos sin apuntar característicos de corrosividad). La cantidaddenunciable para el ácido adípico es 5.000 libras.

53

MANEJO Y ALMACENAMIENTO

Dirección (Personal)No respire el vapor o la niebla. Evite el contacto con los ojos, lapiel, o la ropa. Precauciones normales para manejar el líquido osoluciones calientes, fundido. Colada a fondo después de usar. Usoposterior de la ropa de la colada.

AlmacenajeEnvase de la subsistencia en un lugar fresco. No se mezcle con losoxidantes fuertes. Almacene en un lugar bien ventilado. Almaceneen un lugar fresco. Mantenga el envase cerrado firmemente

CONTROL DE EXPOSICIÓN /PROTECCIÓN PERSONAL

Controles De la IngenieríaEnvase de contención cerrado firmemente.

Uso con la suficiente ventilación, guardar la exposición del empleado

debajo de límites recomendados. Si está calentado sobre 130 grados

C (266 grados F), proporcionar protección contra humos de los óxidos

de nitrógeno.

Equipo Protector Personal

PROTECCIÓN DE OJOS/CARAGafas de seguridad . Los anteojos y la bata blindan cuando laposibilidad existe para el contacto del ojo y de la cara debido asalpicar o a la rociadura del material.

RESPIRADORES

54

Un respirador de purificación aprobado NIOSH del aire con uncartucho o un frasco del vapor orgánico puede ser permitido bajociertas circunstancias donde se espera que las concentracionesaerotransportadas no excedan límites de la exposición. Laprotección proporcionada por los respiradores de purificación delaire es limitada. Utilice un respirador provisto de un dispositivo deaire de presión si hay algún potencial para un lanzamientoincontrolado, los niveles de exposición no se saben, o cualquierotra circunstancia donde los respiradores de purificación del airepueden no proporcionar la protección adecuada.

ROPA PROTECTORAUse la ropa impermeable para prevenir el contacto con esteproducto, tal como guantes, delantal, cargadores hechos deneopreno o de goma butílica, como apropiado.

Pautas De la ExposiciónLimites de exposición del Ácido dibasicoDBAPEL (Osha): Particulates (Regulados No de otra manera)

15 mg/m3, 8 Horas. Twa, polvo total5 mg/m3, 8 horas. Twa, polvo respirable

La Otra Exposición Aplicable LimitaADÍPICO del ÁCIDOPEL (Osha): Ningunos EstablecieronTLV (ACGIH): 5 mg/m3, 8 horas. TwaAEL * (DuPont): 5 8 y 12 horas de mg/m3.TWA WEEL (AIHA): 5 mg/m3, TWA minucioso 15 min.

DEL ÁCIDO NÍTRICOPEL (OSHA): 2 PPM, 5 mg/m3, 8 horas.TWA TLV (ACGIH): 2 PPM, 5,2 mg/m3, 8 horas. Twa

STEL 4 PPM, 10 mg/m3 AEL• (DuPont): 5, 8 y 12 horas de mg/m3. Twa

* AEL es límite aceptable de la exposición de DuPont. Donde estánlos límites de exposición ocupacional gubernamental impuestosque son más bajos que el AEL en efecto, tales límites tomaránprecedencia.

55

PROPIEDADES FISICAS Y QUIMICASDatos fisicos

Presión de vapor : 24 mm Hg @ 25 C (77 F) 20 % peso ensolución Solubilidad en agua : 100 WT% pH : <2 (Solution) Olor : Purgantet Forma : Solido a temperauta ambiente/Liquido a altastemperaturas.* Color : blanco Gravedad especifica : 1.19

*Enviado como solución acuosa del 20%, del 50%, del 80%, o del94%.

Peligros Físicos

Soluciones calientes del DBA presentan peligro de quemaduras.

ESTABILIDAD Y REACTIVIDAD Estabilidad Química

Estable a condiciones normales de almacenamiento y almacenaje.

Incompatible con otros materiales

Incompatible con oxidantes fuertes.

Descomposición

Se descompone con calor.

56

Productos de descomposición peligrosos como óxidos de Nitrógeno.

Polimerización

Puede no ocurrir.

INFORMACIÓN TOXICOLOGICA Datos Animales

Oral LD50: 6,829 mg/kg en ratas

El producto es un irritante de la piel, es un irritante severo del ojo,pero no es un sensibilizador de la piel en animales. Los efectostóxicos descritos en animales de la sola exposición por la ingestiónincluyen efectos no específicos, tales como pérdida de la debilidad ydel peso.

CONSIDERACIONES DE DISPOSICIONDisposición

Este producto puede ser desecho peligroso de RCRA en ladisposición debido a la característica de la corrosividad. Eltratamiento, el almacenaje, el transporte y la disposición debenestar de acuerdo con aplicación federal, estado, y regulacioneslocales. Recupere el líquido libre no usable y disponga en unsistema de tratamiento biológico aprobado y permitido. Quite elmaterial sólido no usable y/o el suelo contaminado, porque ladisposición en un terraplén aprobado y permitido. No limpie conun chorro de agua al agua superficial o al sistema de alcantarillasanitario.

57

INFORMACIÓN DE TRANSPORTACIÓN Shipping Information

DOT/IMO Nombre apropiado : Liquido Corrosivo, Acido, Organico.

Clase : 8 Num. De la O:N:U: 3265 DOT/IMO: CORROSIVE Grupo de embalaje: III

INFORMACION REGULATORIARegulación federal

TSCA: Reportado/incluido.LAS CLASIFICACIONES DEL PELIGRO DEL TÍTULO III SECCIONAN311, 312

Agudo: SíCrónico: NoFuego: NoNinguna Reactividad:Ninguna Presión:

LISTAS:

Sustancia Extremadamente Peligrosa de SARA Ningún Material Peligroso de CERCLA (*) Productos químicos Tóxicos de SARA

* Vea La Información De la Disposición.

58

OTRA INFORMACIONNFPA, NPCA-HMIS

Salud : 2 Flamabilidad : 1 Reactividad : 1

La protección personal que clasifica para ser provisto por el usuariodependiendo de uso condiciona.

# Información AdicionalLa concentración de ácido pícrico en este producto puede ser 0-2300 PPM. Cuando este producto seutiliza en reacciones químicas, el cuidado se debe tomar para evitar la concentración del ácido pícricodurante el proceso. Los procesadores que usan este producto como materia prima deben estar enteradosde este peligro potencial. Los datos en esta hoja de datos material de seguridad se relacionan solamentecon el material específico señalado adjunto y no se relacionan con el uso conjuntamente con ningún otromaterial o en ningún proceso.

59

APENDICE C

UBICACIÓN DE PLANTA

60