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http://ciqa.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1025/544| Síntesis mediante un proceso productivo tipo masa-masa y caracterización de poli(acrilonitrilo butadieno estireno) empleando hules con diferente arquitectura macromolecular | |
| JOSE LUIS GONZALEZ ZAPATA | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución-NoComercial-SinDerivadas | |
| Maestría en tecnología de polímeros | |
| El ABS es obtenido por medio de una mezcla de un copolímero vítreo PSAN y un
material elástico que generalmente es polibutadieno (aunque también son comunes los
copolímeros de estireno/butadieno), la combinación de estos materiales ofrece un gran rango
de propiedades, destacando su buena resistencia al impacto, alta tenacidad, procesabilidad,
resistencia a ataques químico y rayos UV [1].
El ABS puede ser obtenido por diferentes técnicas de polimerización, dentro de las
que sobresalen los procesos de emulsión y masa. Siendo este último, el proceso más
empleado en la actualidad, debido a su fácil control, obtención de buenas propiedades finales
y a su carácter sustentable, en comparación con los demás procesos, debido a la poca
generación de desechos. Sin embargo, presenta una notable desventaja, la cual se asocia al
hecho de que solo se pueden adicionar cantidades limitadas de hule debido a la alta viscosidad
que se genera en el sistema de reacción [2]. El proceso masa tiene la característica de generar
tamaños de partículas más grandes a diferencia de los demás procesos, este hecho es
provocado por una mayor oclusión de PSAN dentro de las partículas tipo “salame” [3]. Una
forma de llevar a cabo el proceso masa-masa para la obtención de ABS, consiste en utilizar
una serie de reactores tipo torre (al menos 3 reactores) de manera continua y seriada, con el
fin de llevar a los monómeros hasta un contenido de sólidos superior al 70% ( 82 % de
conversión), utilizando temperaturas de operación entre 50-170°C, un iniciador de radicales
libres y un agente de transferencia de cadena como regulador del peso molecular. Al llegar a
la concentración de sólidos deseada el material es dirigido hacia un sistema devolatilizador,
el cual a elevadas temperaturas (en el orden de 220-260 °C) permite retirar el solvente y
cualquier otro componente volátil como monómeros residuales [4].
La inversión de fases es un punto crucial en la síntesis de polímeros heterogéneos
como el ABS, ya que de ello depende el desarrollo morfológico y por ende las propiedades
finales [5]. Para que ocurra la inversión de fases durante la síntesis de ABS, se generarán
desde las primeras etapas de reacción dos fases SAN/PSAN y SAN/hule
termodinámicamente incompatibles. En la primera de ellas, se lleva a cabo la
copolimerización de estireno y acrilonitrilo, mientras que en la fase de SAN/hule ocurre tanto la copolimerización de SAN, como la reacción de injerto de PSAN sobre el hule. En un principio la fase SAN/PSAN se considera como fase dispersa, mientras que la fase SAN/hule se mantiene como fase continua. Conforme avanza la reacción y se va formando cada vez más copolímero PSAN, los volúmenes de ambas fases llegan a un punto de equiparación, posterior al cual se tiene lugar la inversión de fases y es ahí cuando se desarrolla la estructura morfológica de las partículas [6]. La inversión de fases se rige o se establece a partir de tres principales aspectos relacionados con: i) regímenes de corte, ii) fenómenos interfaciales, y iii) viscosidad de las fases [7,8]. Aunque también se sabe que el empleo de hules de diferente naturaleza es decir copolímeros de estireno/butadieno y/o polibutadienos (a su vez con diferente arquitectura radiales o lineales) tienen el potencial de influir directamente sobre la inversión de fases y por ende sobre la morfología final de los polímeros estirénicos reforzados con hule. No obstante, hasta el momento no se dispone de un estudio sistemático en el cual se analicen los cambios morfológicos durante el proceso de síntesis, principalmente durante el periodo de inversión de fases, así como su relación con las propiedades de desempeño final. Considerando lo anterior, se plantea el presente trabajo con miras a investigar el efecto de diferentes hules sobre el desarrollo morfológico y propiedades de desempeño de ABS, obtenido a través de un proceso masa-masa emulando un proceso de polimerización de tres reactores tipo torre vinculados a una etapa final de devolatilización. | |
| 2017 | |
| Trabajo de grado, maestría | |
| QUÍMICA | |
| Aparece en las colecciones: | Tesis de Maestría |
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| Tesis MTP Jose Luis González Zapata 13 Feb 2018.pdf | 1.75 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |