Por favor, use este identificador para citar o enlazar este ítem:
http://ciqa.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1025/424| Uso de copolímeros y surfactantes polimerizables para estabilizar partículas núcleo - Coraza en reacciones en heterofase | |
| HUGO MARTINEZ GUTIERREZ | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución-NoComercial-SinDerivadas | |
| Doctorado en tecnología de polímeros | |
| En este trabajo se sintetizaron partículas de P(VAc-co-AMA) / (VAc-co-BA) / P(BAco-Hitenol BC 10) mediante polimerización
heterogénea en tres etapas con un contenido de sólidos mayor al encontrado en la literatura (~ 30 %). Mediante un diseño
de experimentos se evaluó el efecto de la relación PVAc/PBA, [W ], la concentración de AMA como agente entrecruzante de las partículas de la primera etapa, [AMA] , la cantidad de la mezcla VAc + BA de polimerización en la segunda etapa, [t mez ] II I , y la cantidad del surfactante polimerizable Hitenol BC 10, [f , sobre la elongación al rompimiento, la carga máxima y el módulo de elasticidad de los polímeros.
Se eligió trabajar con PBA y PVAc (Tg del PBA es -45° C y del PVAc ~ 35° C) con la
finalidad de explorar la posibilidad de entrecruzar las partículas dispersas en fase
acuosa, mediante radiación UV, antes de formar películas y averiguar si es posible hacer
caracterizaciones morfológicas. Las caracterizaciones en un microscopio de fuerza
atómica indicaron que sí es posible entrecruzar partículas de PVAc/PBA y hacer
caracterizaciones morfológicas de las partículas individuales. Sin embargo, cuando se
incluyó Tergitol NP 9 y Hitenol BC 10 en las formulaciones, no se logró con radiación
UV el grado de entrecruzamiento necesario para evitar la coagulación.
Se desarrollaron ecuaciones para simular el diámetro promedio de partícula y la fracción
de área cubierta por el surfactante, f(s), en la etapa III, en el caso límite en el cual no
hay coagulación ni nucleación secundaria de partículas durante las polimerizaciones.
Los resultados de las simulaciones ayudaron a seleccionar la magnitud de los niveles de
las variables [tmez ] II y [f BC10 ] . Adicionalmente, los resultados de las simulaciones se
usaron como base para elegir las concentraciones adecuadas del surfactante no iónico
Tergitol NP 9 usado para disminuir la coagulación de partículas durante la etapa III.
Estas ecuaciones también sirvieron para estimar el efecto de la concentración del
surfactante polimerizable Hitenol BC 10 en la formación de nuevas partículas. Los
resultados indicaron que cuando se adiciona Tergitol NP 9 y Hitenol BC 10 la
coagulación disminuye de manera importante comparado con el caso en el cual se adiciona, en la etapa III, SDS extra al adicionado en la etapa I. Cuando la cantidad de surfactante adicionada al reactor supera la cantidad necesaria para cubrir la superficie de las partículas, se observa la formación de nuevas partículas. El análisis de varianza de las regresiones lineales múltiples de las respuestas: elongación al rompimiento, carga máxima aplicada y módulo de elasticidad de los polímeros con las cuatro variables del diseño de experimentos indicó que no hay correlación múltiple. Por el contrario, sí hubo correlación no lineal simple de tipo exponencial de las respuestas con las variables [WM,III/WM,I] y [fBC10]III pero no con [AMA]. Los resultados de las caracterizaciones de análisis dinámico-mecánico, confirman que no hay entrecruzamiento apreciable de las partículas de PVAc sintetizadas en la etapa I, ni se llevó a cabo la copolimerización esperada de VAc/BA en la etapa II. Por otro lado, la Tg del PBA se incrementa con la cantidad de Hitenol BC 10, incorporado en las cadenas del PBA. Esta incorporación es función del área interfacial total de las partículas de polímero y f(s). La Tg del PBA se incrementa de manera directamente proporcional con el área interfacial total de las partículas, siempre que la superficie de las partículas no se sature con surfactante. Cuando el área interfacial se satura, ya no es posible acumular mayor cantidad de moléculas de Hitenol BC 10, limitando la cantidad de surfactante que se incorpora en las cadenas de PBA. | |
| 2009 | |
| Trabajo de grado, doctorado | |
| QUÍMICA | |
| Aparece en las colecciones: | Tesis de Doctorado |
Cargar archivos:
| Fichero | Tamaño | Formato | |
|---|---|---|---|
| Tesis DTP Hugo Martinez Gutierrez Feb 24 2017.pdf | 2.88 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |