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http://ciqa.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1025/203| Efecto de amilosa, amilopectina y sus derivados oxidados sobre la biodegradabilidad y propiedades en espumas de poliuretano | |
| HUGO EDUARDO DE ALVA SALAZAR | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución-NoComercial-SinDerivadas | |
| Doctorado en tecnología de polímeros | |
| Uno de los principales problemas que enfrenta la humanidad es el de la basura plástica, la cual no es degradable y ocupa grandes volúmenes, dentro de esta basura se encuentra el poliuretano, donde actualmente ocupa el quinto lugar mundial como basura plástica. Este producto es el polímero celular más versátil que se conoce debido a sus múltiples aplicaciones y a la gran variedad de combinaciones y sustituciones que se pueden hacer en su formulación. Por lo que, en este proyecto se sintetizó una espuma de poliuretano híbrida, que lleva en su estructura una parte sintética y una natural, para lograr por un lado, biodegradabilidad y por otro lado propiedades físico-mecánicas iguales o mejores a la espuma de poliuretano convencional.
Algunos investigadores han realizado estudios sobre el efecto de almidones sobre propiedades físico-mecánicas cuando es agregado en formulaciones de espumas de poliuretano, pero ninguna sobre el efecto de cada componente de este polisacárido (amilosa y amilopectina) y derivados oxidados de los mismos sobre las propiedades físico-mecánicas y biodegradables de espumas de poliuretano.
Para sintetizar espumas de poliuretano parcialmente biodegradables se prepararon diversas formulaciones mezclando polioles poliéter de diferente peso molecular ( 1000, 3000 y 6000) en forma independiente con amilosa, amilopectina. Adicionalmente, se prepararon espumas de poliuretano agregando en su formulación, derivados oxidados de la amilosa y amilopectina (moléculas abiertas con estructuras flexibles y más reactivas), con el propósito de lograr espumas de poliuretano con propiedades físico-mecánicas menores y más degradables que las espumas de poliuretano preparadas con amilosa y amilopectina. Para comprender la parte cinética en cada formulación de espuma de poliuretano, se determinó la cinética de reacción por calorimetría diferencial de barrido, encontrando por medio de termogramas de las reacciones de espumado (agua+ isocianato) y reacciones de gelación ( compuestos hidroxilados + isocianato ), el orden de reacción y la energía de activación.
Las propiedades físicas y mecánicas como: densidad, dureza, resistencia a la compresión, número de celdas y absorción de agua; así como el comportamiento térmico de la espuma de poliuretano: temperatura de transición vítrea, temperatura de degradación, fueron determinadas por medio de técnicas de la Sociedad Americana de Pruebas de Materiales (ASTM), encontrando propiedades más altas con respecto a las espumas control en las espumas de poliuretano sintetizadas con amilosa y amilopectina y en contraparte, las propiedades de las espumas de poliuretano sintetizadas con los derivados oxidados de la amilosa y amilopectina, decrecieron con respecto a la espuma control. Todas las propiedades físico-mecánicas se relacionaron con el tamaño de las celdas de la espuma . Las pruebas de biodegradación se desarrollaron con técnicas de la ASTM, como la: G-21, la cual es una prueba de biodegradación de polímeros por medio de una mezcla de hongos. Esta prueba de biodegradabilidad se efectuó a 1 mes, determinándola en forma cualitativa por medio de microscopía óptica y electrónica de barrido. También se utilizó la técnica ASTM G-22, empleando la bacteria Pseudomona aeruginosa, en donde se midió la degradación a 1 O, 20 y 30 días, basando la degradación en el porciento de pérdida en peso, donde se obtuvieron valores máximos de 17.58 en espumas de poliuretano con amilosa modificada, adicionalmente, también se midieron cambios en propiedades físicas y mecánicas como la densidad, dureza, absorción de agua y la resistencia a la compresión, en donde en esta última se obtuvieron diferencias hasta de 85 % en espumas preparadas con PG-3000 y amilopectina. Al mismo tiempo, se desarrollaron pruebas de biodegradaciones por períodos de 15 y 30 días, aplicando enzimas proteasas como la papaína; amilasas como la a-amilasa, y glucoamilasa; así como combinaciones entre ellas. En estas pruebas se obtuvo una hidrólisis máxima de 36.12% de pérdida en peso en las espumas de poliuretano preparadas con PG-3000 y amilopectina cuando se utilizó la enzima a-amilasa termoactiva. También fue utilizado el método de trinchera por composteo a 3 meses, dando esta técnica valores máximos de 25% de pérdida en peso en espumas de poliuretano preparadas con PG-3000 y amilopectina. | |
| 1999 | |
| Tesis de doctorado | |
| QUÍMICA | |
| Aparece en las colecciones: | Tesis de Doctorado |
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| Hugo Eduardo De Alva Salazar, Doctorado.pdf | 3.46 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |