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http://ciqa.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1025/605| Síntesis de resinas acrílicas conteniendo monómeros bio-basados y su evaluación como recubrimiento individual y sistema dual con resina alquidálica | |
| JULIA MARIA UZCATEGUI FLORES | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución-NoComercial-SinDerivadas | |
| Maestría en tecnología de polímeros | |
| La versatilidad de las propiedades físico-químicas de los polímeros ha permitido su incursión y desarrollo en una extensa gama de aplicaciones industriales, entre las cuales destaca el área de recubrimientos. Éstos cumplen desde funciones fundamentales tales como el control de la corrosión, proveen resistencia química y/o térmica, hasta fines únicamente decorativos. Asimismo, los materiales poliméricos destinados a formar recubrimientos son altamente demandados por diversas industrias desde la construcción (recubrimientos arquitectónicos) hasta la industria automotriz y metal-mecánica. Adicionalmente, en los últimos años han surgido algunos recubrimientos poliméricos especializados que poseen propiedades muy específicas tales como auto-reparación, termo-crómicos y capacidad antimicrobiana, solo por mencionar algunas. En este contexto, el mercado de recubrimientos poliméricos se ha valuado en aproximadamente 121 billones de dólares y se ha pronosticado una tasa de crecimiento anual de aproximadamente 5.5% durante los próximos años, dirigiendo a un valor cercano a los 176 billones de dólares. Los mercados más demandantes de recubrimientos son, por mucho, los relacionados con la industria de la construcción, automotriz y metal-mecánica1–3.
Las resinas usadas actualmente en la industria de los recubrimientos poliméricos, incluyen resinas epóxicas, poliuretanos, alquidálicas, acrílicas, poliésteres y resinas amino. De éstas, las acrílicas representan las resinas de mayor volumen utilizadas en este tipo de industria. La utilidad de las resinas acrílicas se puede atribuir, en gran parte, a la gran diversidad en propiedades térmicas y físico-químicas que se pueden lograr a través de la copolimerización de diferentes monómeros acrílicos. La mayoría de los recubrimientos derivados de resinas acrílicas son termoplásticos y, por lo tanto, poseen una limitada resistencia química y a las manchas, sin embargo; tienen buena resistencia a la intemperie, al agua y el tiempo de secado es rápido (en algunos casos, menos de media hora).
Por otra parte, las resinas alquidálicas fueron desarrolladas a mediados de la década de 1920 en recubrimientos a base de aceites secantes como aceite de linaza, tung, nuez, perilla y de semilla de amapola4. Se caracterizan por tener alto brillo y buenas propiedades mecánicas (flexión, adhesión, entre otras). Sin embargo, tienen desventajas tales como baja estabilidad hidrolítica, escasa resistencia a los álcalis, escasa resistencia a la intemperie y los tiempos de secado pueden ser prolongados (hasta cinco horas), que limitan su aplicación5. Por lo tanto, es necesario desarrollar modificaciones a estas resinas a fin de superar las desventajas mencionadas. Algunas propuestas tecnológicas van desde sistemas híbridos de resina alquidálica/acrílica6, emulsiones alquidálicas7, aceites modificados8, hasta recubrimientos a base de aceite curables por UV4. Una mezcla de resina alquidálica y monómeros acrílicos se podría usar como reticulante de baja viscosidad para resinas de viniléster termo-endurecibles, logrando reemplazar las resinas basadas en petróleo para casi todas sus aplicaciones9. La sustitución de monómeros y/o polímeros derivados de recursos fósiles (petróleo) por aquellos obtenidos a partir de recursos renovables puede contribuir considerablemente a un desarrollo sostenible en el futuro 10. Entre estos últimos, los ácidos grasos y sus derivados han surgido como uno de los candidatos más prometedores para la sustitución de productos petroquímicos usados actualmente debido a que permiten la obtención de polímeros bio- basados novedosos, con alta disponibilidad, baja toxicidad y gran versatilidad, posicionándolos en un sector amplio e importante para aplicaciones industriales11. Es por ello que esta investigación busca un desarrollo tecnológico relacionado con la obtención de resinas acrílicas y su utilización en recubrimientos exclusivamente acrílicos y sistemas basados en mezclas de resinas acrílicas y alquidálicas. Las primeras, sintetizadas a través de una copolimerización vía radicales libres de un sistema ternario con monómeros convencionales como metacrilato de metilo (MMA) y metacrilato de butilo (BMA), y monómeros modificados con ácidos grasos (bio-basados), mediante un proceso semi- continuo en solución; mientras que las segundas (resinas alquidálicas) están disponibles comercialmente. Asimismo, el presente trabajo de investigación aborda el estudio del efecto de los monómeros bio-basados sobre las propiedades mecánicas, de secado y características ópticas de los recubrimientos resultantes. Lo anterior con el afán de determinar la viabilidad de las resinas como candidatos para el mercado de recubrimientos industriales, fundamentalmente, repintado automotriz. | |
| 2019 | |
| Trabajo de grado, maestría | |
| QUÍMICA | |
| Aparece en las colecciones: | Tesis de Maestría |
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| Tesis MTP Julia Maria Uzcategui 5 sep 2019.pdf | 3.91 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |