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http://ciqa.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1025/695| Obtención de Polifarneseno y Mejoramiento en su Desempeño Mecánico con Bio-Refuerzos | |
| Marisol Gálves de Jesús | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución-NoComercial-SinDerivadas | |
| Maestría en tecnología de polímeros | |
| Los productos actuales utilizados en la industria de neumáticos, calzado y bandas transportadoras contienen altos contenidos de negro de humo y distintos hules basados en polibutadieno, además de provenir de fuentes de origen no renovable no amigables con el medio ambiente. El interés de este estudio es investigar el potencial uso de monómeros de origen renovable como el trans-β-farneseno junto con bio-refuerzos de nanocelulosa como nanocristales y nanofibras de celulosa (NCC y NFC), como reemplazo de los polímeros de origen no renovable y del negro de humo respectivamente. Tanto los NCC como las NFC se modificaron superficialmente por polimerización por plasma depositando una capa de monómero trans-β-farneseno en su superficie con el fin mejorar su afinidad e incorporación a la matriz polimérica de polifarneseno.
Se sintetizó polifarneseno (PFA) a partir de dos técnicas distintas de polimerización; por un lado, mediante polimerización en solución por coordinación (PFA1) usando un sistema catalítico Ziegler-Natta ternario basado en versatato de neodimio (NdV3)/hidruro de diisobutil aluminio (DIBAH)/dimetil dicloro silano (Me2SiCl2) en relación molar 1/25/1 y por otro, vía polimerización por emulsión por radicales libres (PFA2) utilizando persulfato de amonio (APS) como iniciador, obteniendo en ambos casos altas conversiones. Los hules obtenidos se caracterizaron mediante las técnicas de cromatografía por permeación en gel (GPC) para la obtención los pesos moleculares promedio y su dispersidad (Ð), así como resonancia magnética nuclear (RMN) de protón 1H y carbono 13C, para determinar el contenido de isómeros cis-1,4 y trans-1,4 y la adición 3,4. Por su parte, se realizó la incorporación a través de un proceso físico de los nanocristales de celulosa modificados (NCCM) y las nanofibras de celulosa modificadas (NFCM), respectivamente, en la matriz polimérica de polifarneseno. Dicha modificación se demostró empleando espectroscopía infrarroja (FTIR), difracción de rayos X (XRD), análisis termogravimétrico (TGA) y espectroscopía fotoelectrónica de rayos X (XPS). En total se obtuvieron cuatros distintos nanocompuestos a diferentes concentraciones de nanocelolusa modificada de 2, 3, 6 y 12 % en peso. Posteriormente, se prepararon placas vulcanizadas de PFA1-NCCM, PFA1-NFCM, PFA2-NCCM y PFA2-NFCM y se evaluaron sus propiedades a través de diferentes técnicas de caracterización. Se comprobó que la incorporación de la nanocelulosa modificada (NCCM y NFCM) mejoró las propiedades, demostrando mayores eficiencias de refuerzo (aumento de propiedad/cantidad de refuerzo) que el polifarneseno sin refuerzo (PFA1 BCO y PFA2 BCO). La mejora en las propiedades también se atribuyó a una conveniente dispersión y mejoramiento interfacial entre las partículas de nanocelulosa y la matriz polimérica. La deposición superficial de trans-β-farneseno en los NCC y NFC, respectivamente, redujo su hidrofilicidad y permitió una mejor compatibilidad entre las partículas y la matriz de PFA durante su incorporación. | |
| 2021 | |
| Tesis de maestría | |
| QUÍMICA | |
| Aparece en las colecciones: | Tesis de Maestría |
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|---|---|---|---|---|
| Marisol Gálvez de Jesús -Maestría en tecnología de polímeros.pdf | 3.8 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |