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Estudio de la devulcanización del polvo de llanta vía microondas: efectos de la temperatura, aditivos y medio de devulcanización; y su efecto en compuestos de polipropileno copolímero
Yeltsin Omar Zárate Ortigosa
Acceso Abierto
Atribución-NoComercial-SinDerivadas
Maestría en tecnología de polímeros
En el presente trabajo de tesis se estudió la modificación del polvo de llanta (GTR) en un reactor de microondas bajo condiciones controladas y estables, en un medio de reacción polar (etilenglicol) y uno no polar (1-octadeceno), en conjunto con hexadecilamina como agente devulcanizante. Se realizaron 24 reacciones de las cuales fueron seleccionadas aquellas que presentaron mayores cambios químicos y fisicoquímicos atribuidos a los procesos de devulcanización para ser caracterizadas con mayor detalle. Para corroborar la modificación del GTR se estudió la reorganización de los enlaces de azufre a través de los cambios en las bandas de absorción asociadas con los enlaces C-S y S-O, así como cambios en la estructura principal del polímero mediante análisis de FTIR. También, se emplearon técnicas de caracterización térmica y fisicoquímicas como DSC, contenido en fracción soluble y densidad de entrecruzamiento, las cuales permitieron establecer una relación entre los tratamientos de devulcanización y cambios en la red entrecruzada de los polímeros. Finalmente, el estudio de los polvos se complementó con un análisis morfológico, realizado con microscopía óptica y electrónica de barrido. El estudio morfológico reveló degradación superficial en las partículas tratadas a 200°C con 10 PHR de hexadecilamina, además que todas las muestras tratadas tienden a formar aglomerados, estos cambios fueron atribuidos a la modificación superficial del polvo debido a los efectos de la radiación con microondas y HDA. Con base en los resultados de las caracterizaciones se eligieron dos muestras tratadas como aquellas con las propiedades adecuadas para su integración en una matriz de polipropileno copolímero (PP-co-PE). Estas fueron; B.OD2 180°C con 67.4% de devulcanización y 7.52% de fracción soluble, y la muestra M14 DOH 180/6 LCA con 59.2% de devulcanización y 18.74% de fracción soluble.
Finalmente, se evaluó el efecto del GTR modificado en las propiedades fisicomecánicas, fisicoquímicas y térmicas de materiales compuestos fabricados con PP-co-PE como fase continua, utilizando diversas técnicas tales como: TGA, DMA, ensayos de tensiónelongación, MFI, microscopía ópticas y electrónica de barrido. Se encontró que las muestras tratadas presentaron una mejora en la interacción con la matriz polimérica, aumentando la resistencia a la ruptura, la viscosidad y mejorando la estabilidad térmica de los compuestos. Sin embargo, las condiciones de procesamiento empleados para fabricar las mezclas mostraron no ser adecuadas para obtener mejores propiedades detensión en los compuestos.
2024
Tesis de maestría
Español
QUÍMICA
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