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Imagen de apoyo de  Determination of NCO Contents in Polyurethane Adhesives Using MIR/NIR Spectroscopies

Determination of NCO Contents in Polyurethane Adhesives Using MIR/NIR Spectroscopies

Por: Sebastião V. Canevarolo Jr. | Fecha: 2024

Se han preparado en Rohm and Haas muestras de referencia de adhesivos de poliuretano (AD-PU) con contenidos conocidos de isocianato (NCO) para elaborar curvas analíticas de determinación del contenido de NCO, utilizando análisis MIR y NIR. Se utilizaron valores químicos húmedos para determinar el contenido de NCO en las muestras de AD-PU obtenidas durante el proceso. La banda analítica MIR utilizada fue 2270 cm-1 y la banda relativa NIR fue A4063/A4348. Los datos de intensidad de absorbancia y contenido de NCO obtenidos a partir del análisis químico húmedo se utilizaron para elaborar las curvas analíticas (MIR - R = 0,995 y NIR - R = 0,961) que deberían permitir la determinación del contenido de NCO en muestras de adhesivo de composición similar.INTRODUCCIÓNComo es sabido, el poliuretano (PU) fue descubierto por Otto Bayer y colaboradores de I. G. Farbenindustrie, Alemania, hacia 1930. El primer producto se obtuvo mediante la reacción de diisocianato alifático con diamina alifática o diol y se comercializó con los nombres de Irgamid U, para aplicaciones plásticas, y Perlon U para aplicaciones de fibra sintética.Poco después del descubrimiento del poliuretano, Otto Bayer descubrió que el isocianato podía utilizarse para unir caucho al metal, lo que llevó al desarrollo del primer adhesivo de uretano basado en diol de poliéster. Este adhesivo se comercializó con el nombre de Polystal. Los adhesivos pueden definirse como cualquier sustancia capaz de unir dos materiales (papel, vidrio, plástico, metal, cerámica o cualquier combinación de estos materiales). En la actualidad, existen varios tipos de adhesivos para diferentes sectores industriales. En este artículo nos centraremos en los adhesivos a base de PU utilizados en aplicaciones de laminados impresos y no impresos, tales como PETP, PA, PP, PE (incluidos los tipos EVA).Los adhesivos PU polimerizan para formar uniones resistentes sin necesidad de altas temperaturas. Las altas resistencias de unión interfacial obtenidas se derivan no sólo de las fuerzas físicas resultantes del contacto íntimo, sino también de la capacidad del adhesivo PU para formar enlaces de hidrógeno o enlaces covalentes con diferentes sustratos, como en la reacción con aminas o grupos. Tales enlaces tienen una excelente durabilidad, especialmente cuando los adhesivos de PU se fabrican con polioles hidrófobos, como los polioles de poliéter y el polibutadieno líquido.
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Determination of NCO Contents in Polyurethane Adhesives Using MIR/NIR Spectroscopies

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  • Exclusivo BibloRed
Imagen de apoyo de  Hygrothermal Effect In Glass Fiber/Epoxy By Luminescence Spectroscopy

Hygrothermal Effect In Glass Fiber/Epoxy By Luminescence Spectroscopy

Por: Sebastião V. Canevarolo Jr. | Fecha: 2024

El trabajo tiene por objeto estudiar los efectos higrotérmicos sobre el preimpregnado de fibra de vidrio-epoxi sin curar (F-161 - Hexcel Co.) mediante espectroscopia de luminiscencia en condiciones estacionarias. Se empleó el método extrínseco de fluorescencia utilizando la sonda de ácido 9-antroico, cuyo comportamiento fotofísico depende en gran medida de la polaridad del medio. Las muestras se sometieron a humedades relativas del 6 y 84% utilizando soluciones acuosas saturadas de NaOH a 34,5 °C y KCl a 20,0 °C en recipientes cerrados, durante periodos de tiempo de 1 semana, 15 días y 1 mes. Las muestras sometidas a una humedad relativa del 6% mostraron un aumento significativo de la intensidad relativa de los espectros de fluorescencia en relación con la muestra de referencia. Este comportamiento fotofísico se atribuyó a la forma protonada de 9-AA en el medio debido al proceso de reticulación de la matriz polimérica. Después de 1 mes, el espectro de emisión mostró una disminución de la intensidad máxima, que podría estar relacionada con la plastificación de la matriz polimérica causada por la absorción de agua, lo que se confirmó mediante análisis gravimétrico. Los espectros de fluorescencia extrínseca de las muestras sometidas a una humedad relativa del 84% mostraron las siguientes modificaciones espectrales: a) disminución de la intensidad de emisión en las curvas b y d; b) desplazamiento al azul de la banda de emisión debido al contenido de humedad; e c) aparición de un hombro en la banda de emisión a 424 y 472 nm. Este comportamiento fotofísico se atribuyó al equilibrio químico entre las formas protonada e ionizada de 9-AA en el medio, promovido por la absorción de agua en el material.INTRODUCCIÓNLos compuestos de fibra de vidrio y epoxi presentan una excelente compatibilidad entre sus componentes, lo que favorece su creciente aplicación en partes estructurales de aeronaves. Sin embargo, la absorción de humedad del agua por los laminados de materiales compuestos de fibra de vidrio/epoxi puede influir significativamente en las propiedades mecánicas de estos materiales. Este efecto, dependiendo de las condiciones de temperatura, humedad relativa y tiempo de exposición, es considerable, ya que tanto la resina epoxi como la fibra de vidrio contienen grupos polares.El agua se difunde tanto en la matriz polimérica como en la región de interfase fibra-matriz. En la matriz polimérica, el agua puede actuar como plastificante, aumentando el volumen libre y la temperatura de transición vítrea. Esto puede provocar una disminución de la rigidez y de la resistencia mecánica a la tracción, como consecuencia de la microdeformación de las fibras y de la ruptura prematura. En la interfaz fibra-matriz, el agua puede formar enlaces de hidrógeno con los grupos funcionales de la fibra de vidrio, lo que puede reducir la adhesión entre la fibra de vidrio y la resina epoxi. Otro efecto causado por la acción del agua es el relleno de microcavidades en la matriz por moléculas de agua, generando microfisuras en las interfaces fibra-matriz.
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Hygrothermal Effect In Glass Fiber/Epoxy By Luminescence Spectroscopy

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  • Exclusivo BibloRed
Imagen de apoyo de  Qualitative Characterization of Free Polyamines in Ethyleneamines Epoxide Hardeners by Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy

Qualitative Characterization of Free Polyamines in Ethyleneamines Epoxide Hardeners by Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy

Por: Sebastião V. Canevarolo Jr. | Fecha: 2024

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.
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  • Exclusivo BibloRed
Imagen de apoyo de  Evaluation of the Adherence of Bonded Metallic Joints with Modified Epoxy Adhesives

Evaluation of the Adherence of Bonded Metallic Joints with Modified Epoxy Adhesives

Por: Sebastião V. Canevarolo Jr. | Fecha: 2024

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.
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Imagen de apoyo de  Modification of Thermosetting Polymers by Induced Phase Separation by Chemical Reaction. Diglycidyl Ether of Bisphenol-A and Triethylenetetramine with Acrylic Copolymers

Modification of Thermosetting Polymers by Induced Phase Separation by Chemical Reaction. Diglycidyl Ether of Bisphenol-A and Triethylenetetramine with Acrylic Copolymers

Por: Sebastião V. Canevarolo Jr. | Fecha: 2024

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.
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Imagen de apoyo de  Morphological Characterization of High Impact Polystyrene (HIPS)

Morphological Characterization of High Impact Polystyrene (HIPS)

Por: Sebastião V. Canevarolo Jr. | Fecha: 2024

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).
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Morphological Characterization of High Impact Polystyrene (HIPS)

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Imagen de apoyo de  Composites of Recycled Polyethylene and Reforestation Wood Particles Treated With Modified Polyethylene

Composites of Recycled Polyethylene and Reforestation Wood Particles Treated With Modified Polyethylene

Por: Sebastião V. Canevarolo Jr. | Fecha: 2024

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.
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Imagen de apoyo de  Synthesis of Poly(1,1-ferrocenylenevinylene) via McMurry Coupling

Synthesis of Poly(1,1-ferrocenylenevinylene) via McMurry Coupling

Por: Sebastião V. Canevarolo Jr. | Fecha: 2024

Motivado por la influencia en las propiedades físicas y químicas de los materiales poliméricos causada por la inclusión de unidades organometálicas, el presente trabajo se centra en la síntesis y caracterización de un polímero conjugado organometálico de estructura similar al poli(p-fenilenvinileno) (PPV), en el que los grupos fenileno se sustituyen por unidades ferrocenileno en la cadena principal. El polímero, poli(1,1-ferrocenilvinileno), (PFV), se preparó mediante la reacción de acoplamiento McMurry del 1,1-ferrocenedialdehído como un sólido anaranjado y amorfo, insoluble tanto en disolventes polares como apolares. La caracterización del polímero se llevó a cabo empleando los siguientes métodos: espectroscopias infrarroja (FTIR) y Raman y análisis termogravimétrico (TGA).INTRODUCCIÓNEn la actualidad, el interés por los polímeros conjugados organometálicos ha aumentado considerablemente. Esto se debe principalmente a la diversidad de aplicaciones posibles: en dispositivos fotovoltaicos, diodos emisores de luz, imanes moleculares, sensores de gas, entre otros. Según la literatura, la incorporación de metalocenos en polímeros conjugados altera significativamente su estructura electrónica. Con 18 electrones en la capa de valencia, el ferroceno es el miembro más estable de la serie de los metalocenos. Puede oxidarse reversiblemente de forma electroquímica o por la acción de oxidantes débiles. El ferroceno puede considerarse un areno rico en electrones, con una reactividad superior a la del benceno. En Friedel-Crafts, por ejemplo, su reactividad puede alcanzar 106 veces la del benceno. Por tanto, se pueden preparar numerosos derivados a partir del ferroceno para construir diferentes estructuras utilizando este metaloceno. Entre las diversas clases de polímeros conjugados, destaca la familia de los poli(arilenovinileno)s (PAVs), cuyo representante más conocido es el poli(p-fenilenovinileno) (PPV). Ha resultado muy atractiva en la investigación relacionada inicialmente con dispositivos electroluminiscentes y, más recientemente, con células solares, transistores magnéticos y narices electrónicas. La combinación de la electroafinidad de los metales de transición con las propiedades electrónicas de los polímeros conjugados es una estrategia atractiva para generar polímeros híbridos, que combinan propiedades físicas, electrónicas y magnéticas favorables para diversas aplicaciones. La deslocalización electrónica a lo largo de la cadena polimérica puede aumentar la comunicación entre los centros metálicos, permitiendo un ajuste fino de las propiedades magnéticas y espectroscópicas para aplicaciones específicas. Los polímeros conductores que contienen ferroceno en la cadena principal suelen tener interesantes propiedades semiconductoras y magnéticas, así como fotoactividad, lo que permite obtener materiales nanoestructurados y materiales con sitios redox activos y características interesantes para aplicaciones en dispositivos ópticos, fotónicos y magnéticos.
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Synthesis of Poly(1,1-ferrocenylenevinylene) via McMurry Coupling

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Imagen de apoyo de  Use of Byproducts of Petroleum Pitch Production as Precursors for Synthesis of Carbon Nanospheres

Use of Byproducts of Petroleum Pitch Production as Precursors for Synthesis of Carbon Nanospheres

Por: Sebastião V. Canevarolo Jr. | Fecha: 2024

Se produjeron nanoesferas de carbono a partir de residuos de petróleo obtenidos en la producción de breas de petróleo por destilación de aceites decantados, mediante deposición química de vapor a 1200 °C, sin catalizadores y en un proceso continuo. Se seleccionaron tres residuos para representar la variabilidad típica de las propiedades de este material. Se utilizaron nitrógeno y argón como gases portadores. Los tres residuos produjeron nanoesferas de propiedades similares, más influidas por la naturaleza del gas portador. Los rendimientos en masa del 40-50% y la escasa dependencia de la composición del precursor indican que el proceso es adecuado para su uso industrial a gran escala.INTRODUCCIÓNLas nanoesferas de carbono tienen estructuras concéntricas con diámetros típicos entre 50 nm y 1 µm, constituyendo una forma intermedia entre los fullerenos y sus derivados, con diámetros comprendidos entre 2 y 20 nm, y las microesferas de carbono, con diámetros superiores a 1 µm. Aunque la mayoría de los estudios sobre nanomateriales de carbono se centran en nanofilamentos (nanotubos y nanofibras), se han identificado varias aplicaciones para las nanoesferas, como soportes para catalizadores o biosensores, moldes para sintetizar biomateriales y electrodos para baterías de iones de litio. Al igual que otros materiales de carbono, las nanoesferas también tienen potencial para su uso en compuestos poliméricos. Los primeros estudios han revelado su posible aplicación en materiales compuestos piezorresistivos basados en resina epoxi, utilizados como sensores de presión, y en compuestos conductores basados en poliuretanos. La deposición química en fase vapor, utilizando hidrocarburos puros como precursores, es el método más extendido para sintetizar nanomateriales de carbono, debido a su simplicidad y facilidad de escalado. Sin embargo, aún quedan por superar dos retos: el elevado coste de estos materiales y el limitado control de las estructuras producidas. En este trabajo, se demuestra que las nanoesferas de carbono pueden producirse en altos rendimientos a partir de residuos de la producción de breas de petróleo, siendo las propiedades del producto poco afectadas por la composición.Las breas de petróleo se obtuvieron por destilación de aceites decantados (residuos del craqueo catalítico) y se recogió la fracción ligera (condensado). Se seleccionaron tres muestras de condensado para representar la gama de propiedades típicas de este material, y se caracterizaron mediante picnometría, espectroscopia infrarroja y de resonancia magnética, extrografía y análisis elemental. Los condensados se vaporizaron y se introdujeron en un horno de tubo vertical a 1200 °C a una velocidad de 15 mL/h.
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Imagen de apoyo de  Instrumented Indentation Applied to The Mechanical Characterization of Polyurethane Derived From Castor Oil

Instrumented Indentation Applied to The Mechanical Characterization of Polyurethane Derived From Castor Oil

Por: Sebastião V. Canevarolo Jr. | Fecha: 2024

Se presentan las propiedades mecánicas del poliuretano derivado del aceite de ricino, obtenidas mediante la técnica de indentación instrumentada con indentadores piramidales y esféricos. Se investigó la influencia de la forma del indentador en los valores de las propiedades mecánicas del polímero. Las indentaciones se realizaron con indentadores piramidales Berkovich, de esquina cúbica y un indentador esférico con radio de 150 μm en un Nanoindentador XPTM. Las cargas aplicadas variaron entre 1 y 200 mN. La profundidad de penetración aumenta para los indentadores agudos, siendo mayor para la punta de esquina cúbica. La dureza y el módulo elástico se determinaron mediante el método de Oliver y Pharr. Se observó que los valores medidos para la dureza son mayores para los penetradores más agudos. La dureza con la punta Berkovich piramidal fue de 0,14 GPa para penetraciones pequeñas y de 0,12 GPa para profundidades de penetración mayores. Los valores obtenidos con una punta de esquina cúbica fueron entre un 25 y un 30% superiores. Esto está relacionado con los volúmenes de las regiones con alta deformación plástica en el caso de los penetradores agudos en comparación con los volúmenes de las regiones que presentan deformación viscoelástica. La viscosidad aparente determinada utilizando el indentador esférico, en ensayos con fuerzas constantes aplicadas, es igual a (22 ± 2) × 1012 Pa.s.INTRODUCCIÓNLa versatilidad de obtener materiales con diferentes propiedades ha llevado a los poliuretanos a convertirse en uno de los principales polímeros utilizados en la actualidad. Una de las aplicaciones estudiadas en la actualidad es el uso del poliuretano como biomaterial. La tendencia mundial a utilizar polímeros biodegradables y no contaminantes derivados de la biomasa ha llevado a investigar el poliuretano como biomaterial. Los poliuretanos derivados del aceite de ricino se han convertido en un tema de investigación, abriendo nuevas perspectivas de desarrollo. El Grupo de Química y Tecnología de Polímeros (GQATP) de la USP (São Carlos) lleva investigando polímeros derivados del aceite de ricino desde 1984. Uno de los polímeros estudiados tiene aplicaciones en el campo médico. Actualmente, el poliuretano se utiliza principalmente como cemento óseo para implantes de prótesis y como sustancia reparadora de la pérdida ósea.La respuesta biológica de estas prótesis depende de la estructura y composición de la región superficial del polímero, que rige la interacción con las células de los organismos vivos. Además, estas prótesis están sujetas a deformaciones mecánicas, que pueden afectar a las propiedades de la superficie.
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