Se sintetizaron nanocompuestos basados en poli(succinato de butileno) (PBS) y montmorillonita organofílica mediante polimerización in situ utilizando tres composiciones diferentes de arcilla (4, 6 y 8 % en peso). Los productos se caracterizaron mediante diversas técnicas. La difracción de rayos X sirvió para confirmar el aumento del espaciado entre capas de la arcilla debido a la presencia de las cadenas poliméricas entre capas. El análisis térmico indicó que el método de polimerización elegido dio lugar a materiales con menor estabilidad térmica en comparación con el PBS puro, debido a la dificultad de crecimiento de las cadenas en presencia de la arcilla. Se utilizó la técnica de RMN de bajo campo para evaluar la dispersión de la arcilla en el polímero, predominando las estructuras exfoliadas en los nanocompuestos.INTRODUCCIÓNEl desarrollo de materiales poliméricos con buenas propiedades se ha convertido en el centro de la investigación en todo el mundo en un intento de resolver el problema de la acumulación de residuos sólidos y reducir la dependencia de los recursos fósiles para la fabricación de diversos productos. Esto ha llevado al desarrollo de materiales poliméricos "verdes" que pueden reciclarse o degradarse en un entorno controlado, lo que es crucial para mitigar el impacto ambiental de los polímeros convencionales.Entre los materiales biodegradables más competitivos para el futuro se encuentran los poliésteres alifáticos, especialmente el PBS. Estos poliésteres pueden degradarse en forma de CO2 y H2O por la acción de enzimas o microorganismos en condiciones específicas de compostaje, pero son estables en una atmósfera normal. El PBS se puede sintetizar químicamente a partir de biomonomers de origen renovable, lo que reduce los costes de producción en comparación con productos similares. Además, el PBS presenta propiedades térmicas y químicas favorables, así como una excelente procesabilidad, lo que lo hace adecuado para diversas aplicaciones, desde materiales biomédicos hasta envases y productos para la industria del automóvil.En cuanto al uso de arcilla en nanocompuestos poliméricos, ha sido ampliamente explorado debido a las mejoras significativas en las propiedades físicas y químicas de los materiales. Las arcillas organófilas son particularmente efectivas en estos nanocompuestos debido a su bajo coste, alta relación de aspecto y gran área específica, que contribuyen a una mayor interacción con el polímero.

Los polímeros deben pasar por procesos que transforman las materias primas en un producto final para su consumo, por lo que es crucial entender cómo sus propiedades reológicas afectan a la procesabilidad y a la calidad del producto final. Este estudio tiene como objetivo aplicar la técnica de birrefringencia para diferenciar dos grados de poliestireno de uso general. Se llevaron a cabo experimentos de flujo utilizando un reómetro multipaso y se obtuvieron imágenes de birrefringencia inducida por el flujo y el perfil de presión. Fue posible distinguir entre los diferentes materiales examinando sus patrones de birrefringencia. El flujo de la muestra de mayor peso molecular es más complejo, con mayor birrefringencia y tensión. Estos datos son importantes para la caracterización reológica del material y pueden utilizarse en la validación de modelos constitutivos en dinámica de fluidos computacional.INTRODUCCIÓNEl conocimiento del comportamiento reológico de polímeros es de vital importancia en las operaciones que transforman las materias primas en productos finales para su consumo. Polímeros como el polietileno, el polipropileno, el policarbonato y el poliestireno se procesan a altas temperaturas y, durante operaciones como la extrusión y el moldeo por inyección, el material se somete a altas velocidades de deformación, lo que provoca la orientación y el alargamiento de las cadenas. Dado que el procesado de polímeros está directamente relacionado con sus propiedades reológicas en estado fundido, es necesario conocer el comportamiento de estos materiales en condiciones prácticas de flujo para poder controlar la estructura final del material.Para evitar o reducir la necesidad de ensayo y error en los procedimientos, que suponen un alto coste cuando se considera el uso de máquinas de tamaño industrial, se han realizado esfuerzos para comprender mejor cómo afectan las propiedades reológicas de los polímeros a su procesamiento, centrándose gran parte de los esfuerzos en la modelización de flujos de fluidos viscoelásticos y la evaluación de diferentes técnicas experimentales para describir la respuesta no lineal de estos materiales. La modelización requiere resolver una ecuación constitutiva adicional que relaciona la tensión macroscópica con la velocidad de deformación. En las últimas cinco décadas, se ha dedicado un gran esfuerzo al desarrollo de ecuaciones constitutivas para describir adecuadamente los diferentes efectos viscoelásticos que surgen en situaciones reales de flujo en procesos de transformación.

​Las películas de biopolímeros (polisacáridos, proteínas) son una alternativa al uso de derivados petroquímicos, con posible formación de matrices continuas. Al optimizar parámetros como el pH y el tipo de plastificante, se pueden obtener materiales con propiedades mejoradas. En este estudio, se evaluaron películas de almidón de mandioca producidas por colada en relación con el contenido de extracto proteico de soja (SPE), glicerol y condiciones variadas de pH. Al aumentar la concentración de SPE, las películas se volvieron más oscuras, más solubles y el pH aumentó. El mayor contenido de plastificante y el pH más bajo aumentaron la permeabilidad al vapor de agua (WVP). La WVP más baja (0,057 mm g-1 h-m 2 kPa-1) se obtuvo con el contenido máximo de SPE (47%) y 13% de glicerol a pH 12. La fuerza de punción osciló entre 0,08 y 2,78 N y los valores más altos se obtuvieron con el nivel intermedio de SPE y glicerol (30%) a pH neutro. El mayor valor de deformación de punción (31,9%) se produjo con el menor contenido de SPE (13%) y el mayor contenido de glicerol (47%). Considerando como factores deseables: bajo VDP, baja solubilidad y buena resistencia mecánica, se concluye que las películas producidas a partir de almidón de mandioca con 15,2% de EPS, 29,2% de glicerol a pH 6,1 exhibieron el mejor desempeño.INTRODUCCIÓNEl impacto ambiental del uso de materiales sintéticos en forma de plásticos ha estimulado el desarrollo de envases biodegradables a partir de fuentes naturales renovables, porque debido a su relativa inercia y resistencia a la biodegradación, los polímeros sintéticos fueron inicialmente necesarios. Los polímeros formados a partir de hidrocarburos son resistentes al ataque químico y biológico, garantizando la longevidad y otras propiedades durante largos periodos de tiempo. Sin embargo, la eliminación de estos materiales en el medio ambiente dificulta la degradación de la materia orgánica. De este modo, el uso de polímeros naturales es una posible solución a los impactos medioambientales generados por los polímeros convencionales.Entre los polímeros naturales, el almidón y la proteína han sido considerados muy prometedores para fabricar biopelículas. El almidón es el biopolímero más abundante del mundo después de la celulosa y consiste en moléculas de glucosa lineales (amilosa) y ramificadas (amilopectina). Las proteínas tienen una estructura con hasta 20 monómeros diferentes (aminoácidos) con un alto potencial de interacciones intermoleculares. Por ello, ambas se utilizan ampliamente en la producción de biopelículas debido a sus propiedades funcionales, variedad de fuentes disponibles y bajos costes de producción.

El copolímero etilvinilacetato (EVA) es una poliolefina utilizada principalmente en películas de envasado, donde su flexibilidad, dureza, elasticidad y transparencia son atributos deseables. Las propiedades mecánicas, térmicas y de barrera del EVA pueden mejorarse mediante la incorporación de cargas inorgánicas. Su polaridad varía en función del contenido de acetato de vinilo, lo que permite obtener nanocompuestos con arcilla modificada orgánicamente, sin necesidad de añadir agentes compatibilizantes. En este trabajo se prepararon nanocompuestos de EVA y montmorillonita organofílica comercial por intercalación en fundido en un reómetro de torque con rotores tipo rodillo, a 150°C durante 10 minutos, monitoreando el torque versus tiempo. Se varió la concentración de acetato de vinilo (19% y 28%), el contenido de arcilla (2% a 5%) y la rotación de los rotores (60 rpm a 100 rpm) para investigar su influencia en las características de los nanocompuestos. La estructura de la arcilla, la estabilidad térmica y las propiedades mecánicas y de barrera de los nanocompuestos se evaluaron mediante difracción de rayos X, análisis térmico, ensayos de tracción e índices de transmisión de oxígeno y vapor de agua. A partir de los datos de permeabilidad, se aplicó el modelo de Nielsen para evaluar el grado de exfoliación de la arcilla. Los principales resultados obtenidos a partir del diseño factorial son: (a) el aumento de la polaridad del EVA provocó un aumento de la permeabilidad al oxígeno y al vapor de agua del material, (b) el contenido de arcilla no modificó la estructura arcillosa ni la estabilidad térmica de los nanocompuestos, (c) el aumento de la concentración de arcilla incrementó el módulo elástico, disminuyó el alargamiento a la rotura y redujo significativamente el coeficiente de permeabilidad al oxígeno y al vapor de agua, (d) el factor de rotación no provocó cambios significativos en ninguna de las respuestas evaluadas.INTRODUCCIÓNEn los últimos años, el campo de aplicación de los polímeros se ha ampliado enormemente, ocupando espacios que antes pertenecían a otros materiales como la cerámica y los metales, lo cual ha despertado un gran interés en la investigación tecnológica y académica. Estas nuevas aplicaciones requieren propiedades que el polímero puro a menudo no posee, y se obtienen mediante modificaciones que pueden lograrse incorporando nanopartículas de cargas inorgánicas como arcilla, carbonato cálcico o nanotubos de carbono, entre otros, dando lugar a una nueva clase de materiales poliméricos, los nanocompuestos. La fase inorgánica más utilizada en la preparación de nanocompuestos es la arcilla montmorillonita natural, cuya relación de aspecto es bastante elevada.

Resumen: Debido al impacto ambiental causado por la eliminación de envases de PET, el reciclado de este material se ha debatido y evaluado en profundidad. En concreto, el reciclado químico permite la obtención de los monómeros que se utilizan en la fabricación de la resina de PET: etilenglicol (EG) y ácido tereftálico (PTA). Por lo tanto, los estudios para la optimización de este proceso son importantes desde los puntos de vista medioambiental y económico. En el presente estudio se investigaron ciertos parámetros que influyen en la reacción de despolimerización del PET post-consumo mediante hidrólisis alcalina para la obtención de PTA. Los ensayos se realizaron a 70 °C variando la concentración de hidróxido sódico y el tiempo de reacción. Los mejores resultados se obtuvieron con 10,82 mol L-1 de NaOH y 9 h de tiempo de reacción. En consecuencia, se pudo comprobar la viabilidad de este proceso, una vez que los análisis por infrarrojos y resonancia magnética nuclear confirmaron que se obtenía PTA en todas las reacciones realizadasINTRODUCCIÓNEl tereftalato de polietileno (PET) es uno de los termoplásticos más producidos en el mundo. Se utiliza en la fabricación de fibras textiles (67%), envases procesados por inyección (24%), películas biorientadas (5%) y polímeros de ingeniería (4%). El éxito de la aplicación del PET se debe a su excelente resistencia a la tracción y al impacto, resistencia química, propiedades de barrera a los gases, procesabilidad, brillo y estabilidad térmica.En Brasil, solo en 2011, se produjeron alrededor de 515.000 toneladas de resina de PET, que se consumieron en la fabricación de envases. De esta cantidad, el 57,1% fue reciclado, lo que convierte a Brasil en el segundo país con mayor cantidad de PET reciclado del mundo, solo superado por Japón. A pesar de ello, la eliminación de envases, especialmente de bebidas gaseosas, en la basura municipal es un grave problema, debido a su difícil degradación en vertederos y a la imposibilidad de compostaje. Por ello, el proceso de reciclado, no solo primario (productos fuera de especificación en la industria), sino también secundario, terciario o cuaternario (productos desechados después del consumo), es una alternativa para minimizar el impacto medioambiental causado por este polímero.El reciclado químico o terciario conduce a la despolimerización total del PET en monómeros, o a la despolimerización parcial en oligómeros y otros compuestos, y puede llevarse a cabo mediante hidrólisis, glicólisis, metanólisis y aminólisis.

La caracterización cualitativa de dos endurecedores comerciales de epóxido de etilneaminas comercializados por ACROS (EE.UU.) se llevó a cabo mediante espectroscopia de resonancia magnética nuclear de carbono-13. Los productos fueron trietilentetramina (TETA) y tetraetilentepentamina (TEPA). Los productos eran trietilentetramina (TETA) y tetraetilentepentamina (TEPA). La TETA tenía cuatro componentes, siendo el más importante la trietilentetramina, una etilenamina de estructura lineal, en una concentración del 60 mol%. Otro componente tenía estructura ramificada, mientras que los otros dos presentaban estructuras recurrentes de tipo piperazina. El TEPA tenía cinco componentes con estructuras similares. El componente principal era la tetraetilenpentamina en una concentración aproximada del 55 mol%. Estos resultados concuerdan con la composición de productos similares comercializados por Dow Chemical Company, a saber, DEH 24 y DEH 26, respectivamente.INTRODUCCIÓNUna familia de compuestos químicos comúnmente utilizados como endurecedores o agentes de curado para el procesamiento de las resinas epoxídicas son las llamadas indistintamente polietilen-poliaminas o etilenaminas. Las etilenaminas utilizadas como agentes de curado de las resinas epoxídicas son endurecedores del tipo amina alifática, y su acción como endurecedor consiste en el proceso de transformación de las moléculas monoméricas de la resina y del agente de curado en un material termofijo a través de reacciones de polimerización, comúnmente conocidas como reacción de reticulación o de curado. La polimerización de las resinas epoxídicas utilizando polietilen-poliaminas como co-monómeros está caracterizada por sucesivas reacciones de adición de los átomos de hidrógenos activos del tipo amina primaria y secundaria presentes en la polietilen-poliamina, a los grupos epoxídicos de la resina. De esta manera, se forman bloques de unión que contienen estos dos compuestos, formando así una red con estructura tridimensional debido a la naturaleza polifuncional de los monómeros. En este caso, la red formada se denomina del tipo epoxi-poliamina, o de manera más generalizada, del tipo epoxi-amina. En la reacción se utilizan relaciones estequiométricas, o casi estequiométricas, entre los grupos funcionales, es decir, entre los átomos de hidrógenos activos del tipo amina y los grupos epoxídicos, y no se necesita la adición de catalizadores para que la reacción ocurra a la temperatura ambiente.

En este trabajo se han evaluado las propiedades adhesivas de resinas epoxídicas basadas en éter diglicidílico de bisfenol A. La resina epoxi se modificó con copolímeros de butadieno y acrílicos para obtener adhesivos endurecidos. Se investigaron las aminas primarias alifáticas trietilentetramina, N-(2-aminoetil)piperazina e isoforona diamina como agentes de curado. Se investigaron las propiedades adhesivas utilizando las resinas epoxi como sistemas independientes, así como la resina modificada. Las propiedades adhesivas de las resinas epoxi modificadas y no modificadas se estudiaron utilizando aleación de acero (ASTM A36) como adherente. La adherencia se ha evaluado mediante tres ensayos geométricos de uniones pegadas acero-acero. El comportamiento reológico de los adhesivos se investigó en condiciones isotérmicas. Los parámetros reológicos asociados a la reacción de curado, como la velocidad de reacción, la vida útil y el tiempo de gel de los adhesivos puros, se relacionaron con la estructura química de los agentes de curado. El punto de turbidez y el tiempo de gelificación de los adhesivos modificados se relacionaron con la morfología y la velocidad de reacción, respectivamente. La morfología se caracterizó mediante microscopía electrónica de barrido. La adherencia de las uniones adhesivas a diferentes solicitaciones mecánicas se relacionó con la morfología generada por la fase dispersa de cada modificador y las estructuras de red de los adhesivos epoxi.INTRODUCCIÓNLas resinas epoxídicas constituyen una de las más importantes clases de polímeros termorrígidos utilizados en adhesivos, laminados, matrices para compósitos reforzados y recubrimientos, entre otras aplicaciones. Estos materiales presentan dureza, excelente adhesión, resistencia química y baja contracción, así como óptimas propiedades mecánicas, térmicas y eléctricas, además de poseer relativa facilidad para el procesamiento de artefactos. Sin embargo, cuando estos materiales son destinados para aplicaciones que solicitan alta resistencia mecánica, es común la incorporación de modificadores que originen una segunda fase, de manera que propicien el aumento en la tenacidad de la matriz. Un método muy utilizado para este propósito es el método de separación de fases inducida por reacción química, donde el modificador es soluble en los estadios iniciales, y durante la polimerización "in situ" ocurre la dispersión de la segunda fase.

Se estudiaron el punto de turbidez y el comportamiento del tiempo de gel de un sistema epoxídico basado en éter diglicidílico de bisfenol-A con trietilentetramina modificado con diferentes copolímeros acrílicos. Los pesos moleculares y la concentración de grupos carboxilo en los copolímeros afectaron a la morfología y al punto de turbidez, pero no afectaron significativamente a los tiempos de gel ni a las velocidades de reacción. El sistema modificado con los copolímeros acrílicos mostró efectos de retardo cinético. La morfología se relacionó con la adherencia al cizallamiento de solapamiento en uniones acero-acero, mediante ensayos de resistencia mecánica utilizando una unión de solapamiento simple, que se produjo con el sistema modificado con los copolímeros acrílicos según ASTM D 1002. El mejor comportamiento en adherencia a la cizalla single lap para los pesos moleculares estudiados se obtuvo con una morfología basada en partículas con diámetros medios inferiores a 0,10 μm. Sin embargo, el mejor comportamiento mecánico para la concentración de grupos carboxílicos se alcanzó cuando la morfología se basó en un tamaño de partículas en el rango de 0,20 a 0,52 μm.INTRODUCCIÓNLas resinas epoxídicas son una de las clases más importantes de polímeros termoestables utilizados en adhesivos, matrices para compuestos reforzados y revestimientos. Estos materiales presentan dureza, excelente adherencia, resistencia química y baja contracción, como resultado de la naturaleza estructural de los monómeros que formaron la red tridimensional. Sin embargo, cuando estos materiales se usan para aplicaciones que requieren una elevada resistencia mecánica, es habitual incorporar modificadores que dan lugar a una segunda fase y favorecen el endurecimiento. La dispersión de la segunda fase en el polímero termoestable por el método de separación de fases inducida químicamente tiene la ventaja de la estabilidad de las partículas dispersas y la posibilidad de obtener partículas con diferentes características morfológicas. Esto puede lograrse controlando los factores cinéticos y termodinámicos que intervienen en la reacción química.Para modificar polímeros termoestables mediante el método de separación de fases inducida por reacción química, es posible utilizar tanto elastómeros como termoplásticos, con la única condición de que sean solubles en el monómero inicial y durante la reacción química el modificador precipite, es decir, que el modificador separe fases durante la polimerización. El uso de termoplásticos como modificadores de polímeros es bien conocido.

El poliestireno de alto impacto (HIPS) es una mezcla clásica de polímeros de reactor producida por polimerización in situ de estireno en solución con caucho de polibutadieno. Está bien establecida en la literatura la importancia del tamaño de partícula y de la densidad de reticulación del caucho en la capacidad de cavitación de la partícula y en el control de los mecanismos de endurecimiento en la matriz de estireno. En el presente trabajo se emplearon la microscopía electrónica de transmisión (MET) y la dispersión de luz láser de bajo ángulo (LALLS) para investigar la distribución del tamaño de las partículas, aplicándose la imagen digital en el análisis cuantitativo de las micrografías. Se realizaron mediciones de la fracción volumétrica aparente y del tamaño medio de partícula para diferentes grosores de corte en TEM y se compararon con el parámetro estadístico D[4,3] obtenido por LALLS.INTRODUCCIÓNMuchos polímeros amorfos o vítreos tienden a presentar un comportamiento de fractura frágil, lo que limita su gama de aplicaciones. El refuerzo con elastómeros está reconocido como la técnica más utilizada por la industria de polímeros para aumentar la resistencia a la fractura y la tenacidad de estos materiales. Esta importante clase de compuestos es el poliestireno de alto impacto (HIPS), que se caracteriza típicamente por una segunda fase gomosa (polibutadieno - PB) dispersa en una matriz polimérica continua (poliestireno - PS). Esta clase se conoce como un material polimérico gomoso tenacificado típico preparado por polimerización de un radical libre de estireno en presencia de polibutadieno disuelto, lo que aumenta la resistencia al impacto y la tenacidad del poliestireno vítreo. El HIPS es un material con amplias aplicaciones. En artículos industriales, se utiliza como piezas internas y externas de dispositivos electrónicos y de telecomunicaciones, reproductores de casetes para automóviles, asas y marcos de paraguas, armarios frigoríficos, piezas de máquinas y vehículos, carcasas de radios, televisión, microordenadores y rejillas de aire acondicionado; también se utiliza en el calzado (tacones) y en embalajes de protección. También puede utilizarse en diversos utensilios, como juguetes, juegos, artículos desechables y utensilios domésticos.Como el HIPS es un material polimérico formado por múltiples componentes y múltiples capas, con fases vítrea y gomosa, el buen rendimiento del material modificado depende de varios parámetros. Un parámetro relacionado con la fase vítrea (matriz) sería la masa molecular, porque influye en el tipo de procesamiento, la forma en que se organizan las cadenas (en bandas estrechas o anchas) y la viscosidad del polímero, lo que da lugar a polímeros con características diferentes. Varios parámetros relacionados con la fase se han identificado como modificadores de la tenacidad de este sistema, tales como: fracción de volumen de la fase de caucho (este parámetro está influido por el contenido de caucho, el número y tamaño de las oclusiones y el grado de injerto).

En este trabajo se obtuvieron compuestos poliméricos a partir de partículas de madera de eucalipto y polietileno de baja densidad reciclado (LDPE reciclado). El PE funcionalizado con anhídrido maleico (PE-g-MA) se utilizó como agente compatibilizador para proporcionar una mejor adhesión entre la matriz y la fase dispersa. Las propiedades mecánicas de tracción y flexión se determinaron de acuerdo con los procedimientos de la American Society for Testing and Materials (ASTM). Los resultados mostraron que el PE-g-MA como agente compatibilizador aumentó las propiedades mecánicas, en relación con los compuestos que contenían partículas sin tratamiento. Sin embargo, las propiedades mecánicas de tracción de estos compuestos poliméricos se redujeron tras un largo tiempo de inmersión en agua.INTRODUCCIÓNLos polímeros sintéticos y los polímeros naturales modificados han contribuido en gran medida a la contaminación ambiental, especialmente cuando se trata de los daños causados por los residuos urbanos. Por eso, en lugar de desarrollar un nuevo polímero que puede o no tener las propiedades deseadas, la investigación y el desarrollo se han centrado en modificar los polímeros existentes, dando lugar a compuestos poliméricos, mediante la incorporación de cargas. La producción de compuestos de madera y plástico o WPC (compuestos de madera y plástico) se conoce desde hace muchos años. Históricamente, la mayoría de estos compuestos han utilizado polvo de madera como relleno para los plásticos. El polvo de madera reduce el coste, pero no mejora necesariamente las propiedades de estos materiales. Más recientemente, el uso de fibras naturales para reforzar los materiales termoplásticos ha despertado un gran interés. La principal preocupación a la hora de obtener verdaderos refuerzos mediante la incorporación de fibras de madera radica en la incompatibilidad inherente entre las fibras hidrófilas y los polímeros hidrófobos, lo que da lugar a una adhesión deficiente y, en consecuencia, a una escasa capacidad para transferir la tensión de la matriz a la fibra de refuerzo.La preparación de estos compuestos poliméricos con madera requiere una buena compatibilización en la interfaz entre la matriz polimérica y la madera. Por ello, se han utilizado algunos agentes compatibilizantes para modificar las fibras vegetales, para aumentar esta adhesión interfacial entre el refuerzo de celulosa y la matriz polimérica de poliolefina y mejorar así las propiedades mecánicas del compuesto polimérico. Este agente compatibilizante o agente de acoplamiento debe interactuar fuertemente con las fibras mediante enlaces covalentes o fuertes interacciones secundarias del tipo enlaces de hidrógeno.