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Polimerización del acetato de vinilo en microemulsiones aniónicas pseudoternarias estabilizadas con un alcohol de bajo peso molecular como cosurfactante
JUAN ROBERTO HERRERA RESENDIZ
Acceso Abierto
Atribución-NoComercial-SinDerivadas
Doctorado en tecnología de polímeros
En este trabajo se reporta la polimerización en microemulsiones cuaternarias del acetato de vinilo (VAc), usando persulfato de potasio (KPS) como iniciador y estabilizadas con bis(2-etil,hexil)sulfosuccinato de sodio (Aerosol OT, AOT), y nbutanol (nBuOH) como cosurfactante. En toda la investigación se mantuvo constante la relación surfactante/cosurfactante (1: 1 en peso). Se emplearon tres concentraciones de iniciador (0.6, 1.0 y 1.4 %*, con respecto al monómero), manteniéndose constante la concentración de acetato de vinilo en 4.0 % y 3.5 % de la mezcla AOT/nBuOH (tensoactivos). Se emplearon tres concentraciones de VAc, 3.0, 3.5 y 4.0 % en peso, con 1.0 % de KPS y 3.5 % de tensoactivos. Así también, se mantuvo constante la relación de tensoactivos, variando solamente la concentración (0.97 y 3.5 % en peso) utilizando 4.0 % de VAc y 1.0 % de KPS (con respecto a la cantidad de monómero). Las reacciones anteriores se hicieron a 60 ºC. Además, se polimerizó a otras dos temperaturas (50 y 70 ºC) empleando 4.0 % de VAc, 3.5 % de tensoactivos y 1.0 % de KPS. Las polimerizaciones se hicieron por lotes en reactores de vidrio de 100 mL usando argón para mantener atmósfera inerte. La conversión se determinó gravimétricamente. Al látex de poliacetato de vinilo obtenido se le determino el diámetro de partícula por dispersión cuasielástica de luz (QLS), distribución de pesos moleculares por cromatografia de permeación en gel (GPC) y la temperatura de transición vítrea (Tg) mediante un equipo de calorimetría diferencial de barrido (DSC). Se obtuvieron conversiones mayores de 80 % y las velocidades de polimerización presentaron valores máximos (RPmax) alrededor de 15 y 18 % de conversión. La dependencia de la Rpmax con respecto a las concentraciones de iniciador, de monómero y de tensoactivos fue de 0.49, 2.59 y 1.48 respectivamente y la energía de activación fue de 32.1 kJ/mol. Los diámetros de partícula aumentaron con la conversión en todos los estudios realizados, debido a la coagulación limitada de partículas. Las distribuciones de pesos moleculares fueron monomodales y bimodales, presentando un hombro en la región de altos pesos moleculares. De las distribuciones de pesos moleculares se deduce que la terminación de las cadenas poliméricas está determinada por la transferencia de cadena al monómero, al cosurfactante y al polímero.
La contribución de cada uno de ellos es variable, dependiendo de la composición del sistema. Sin embargo, la comparación del peso molecular promedio en número determinado experimentalmente y teóricamente en todos los casos indica que domina la formación de cadenas con bajo peso molecular como resultado de los mecanismos de transferencia de cadena al monómero y al cosurfactante.
2002
Tesis de doctorado
QUÍMICA
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