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http://ciqa.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1025/200| Síntesis de poliestireno de alto impacto a partir de copolímeros en bloques de estireno /butadieno: Estudio del efecto de la polidispersidad del bloque de PS sobre las características y propiedades finales | |
| RAMON ENRIQUE DIAZ DE LEON GOMEZ | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución-NoComercial-SinDerivadas | |
| Doctorado en tecnología de polímeros | |
| En el presente trabajo se llevó a cabo la síntesis de HIPS utilizando cuatro series de copolímeros en bloques parcialmente aleatorizados (SBR's) con diferente composición PS/PB: 40/60, 30/70, 20/80 y 10/90 % en peso. Como objetivo principal del trabajo, se evaluó el efecto de la polidispersidad del bloque de PS en los diferentes copolímeros, sobre las características y las propiedades finales de los HIPS producidos. Asimismo, se determinó la influencia de las variables de síntesis: concentración de iniciador, concentración de SBR y concentración de agente de transferencia de cadena sobre el desempeño de estos materiales. Para ello, se utilizaron diversas técnicas de caracterización tales como: microscopía electrónica de transmisión, cromatografia de permeación en gel y calorimetría diferencial de barrido entre otras, a fin de identificar las características de las fases continua y dispersa presentes en los HIPS.
Por otro lado, se evaluó en todos los materiales obtenidos, el comportamiento mecánico; a través de la resistencia al impacto y la resistencia a la tensión, y el comportamiento dinámico-mecánico, mediante la evolución de los módulos de almacenamiento y de pérdida así como de la tan ó. Los resultados obtenidos fueron interpretados en función de los cambios presentados en la adhesión entre las fases, los parámetros moleculares de la fase continua, principalmente el peso molecular promedio en número ( Mn ), y los parámetros morfológicos de la fase dispersa tales como: Grado de Injerto (GI), Eficiencia de Injerto (El), fracción volumen (<l>), contenido de Gel, Indice de Hinchamiento (IH), diámetro promedio de partícula (Dp) y distancia entre partículas (DIP).
Del análisis de resultados pudo inferirse que el empleo de copolímeros en bloques parcialmente aleatorizados, con composición de PS/PB: 40/60, 30/70 y 20/80 conducen, de manera preferencial, a la obtención de estructuras morfológicas de tipo capsular las cuales, mediante un incremento en el contenido de PB en el SBR, presentan un mayor tamaño. Sin embargo, al incrementar la concentración del SBR para cada sistema aislado, el tamaño de partícula disminuye y por ende, se presenta una disminución en la resistencia al impacto. Para el SBR 10/90 en particular, el tipo de estructura presente en los materiales corresponde a la de tipo salame la cual, bajo el empleo de concentraciones elevadas de iniciador, del orden del 0.15% en peso, puede transformarse en partículas de tipo capsular.
Asimismo, se encontró que al incrementar la concentración de SBR en este último sistema, la resistencia al impacto se incrementa como consecuencia de incrementos en tamaño de partícula, contrariamente a lo ocurrido con los demás sistemas evaluados, debido al efecto surfactante que tiene lugar con copolímeros 40/60, 30/70 y 20/80. Por su parte, un aumento en la polidispersidad del bloque de PS en los sistemas 40/60, 30/70 y 20/80 en el intervalo de 1.1 a 1.6, condujo sin excepción, a un incremento en la fracción volumen de la fase dispersa; aumentando con ello la resistencia al impacto de los materiales en el orden del 50 %. En cuanto al análisis dinámico-mecánico, se estableció una correlación entre la estructura de las partículas, en lo referente a su tamaño y naturaleza morfológica, y la respuesta de la tan li. Además, se identificó la restricción molecular generada por los injertos de PS sobre los copolímeros, a través del desplazamiento de la temperatura de transición vítrea (T g) de la fase dispersa hacia bajas temperaturas, lo cual se asoció al aumento en la adhesión entre las fases. Asimismo, el área bajo la curva en la transición del hule, la cual está íntimamente relacionada con la fracción volumen (<l>) de la fase dispersa, pudo modificarse mediante la manipulación en las condiciones experimentales principalmente, por la reducción en la disponibilidad del hule, es decir; un aumento en la concentración de iniciador, y por incrementos en la concentración de hule activo. Cabe resaltar que hasta la fecha, no se encuentra reportado en la literatura ni en el estado del arte de las patentes, el efecto de la polidispersidad del bloque de PS en copolímeros SBR, sobre las características y las propiedades finales de HIPS, lo cual es entonces totalmente novedoso e innovador, permitiendo así hacer una importante aportación científica y tecnológica a este campo de investigación, extenso y fascinante, de los termoplásticos modificados . | |
| 2003 | |
| Tesis de doctorado | |
| QUÍMICA | |
| Aparece en las colecciones: | Tesis de Maestría |
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