La comercialización de explosivos en emulsiones, incluida la dinamita ANFO, provocó un aumento significativo del consumo mundial entre 1960 y 1980, debido al incremento de la seguridad en el transporte y la fabricación. Los tensioactivos utilizados en estas emulsiones son ésteres, amidas o imidas, derivados del poliisobutileno con grupos terminales de anhídrido succínico (PIBSA). En este trabajo se sintetizaron tensioactivos derivados de la reacción de PIBSA con polioxietilenodiaminas y se caracterizaron por espectrometría de infrarrojos y por cromatografía de permeación en gel. Los tensioactivos sintetizados han sido evaluados en cuanto al efecto de sus estructuras en la reducción de la tensión interfacial de emulsiones de agua en aceite y todos fueron capaces de reducir la tensión interfacial de este sistema.INTRODUCCIÓNLos explosivos industriales utilizados en construcción se han desarrollado progresivamente a lo largo de los años, desde la pólvora hasta la dinamita, el nitrato de amonio en productos petrolíferos (ANFO) y emulsiones explosivas a base de agua, incluyendo el último tipo de emulsión de agua en aceite. La comercialización de estos explosivos emulsionables junto con la dinamita ANFO ha provocado un aumento significativo del consumo mundial de explosivos de 1960 a 1980, como consecuencia de la mayor seguridad en el transporte y la preparación de explosivos en forma de emulsión. Sin embargo, estas emulsiones se utilizan sobre todo en minas canalizadas, mientras que su uso en forma de "barritas" aún no está tecnológicamente avanzado. Por lo tanto, es necesario desarrollar una nueva tecnología aplicada a explosivos que se adapte a los distintos sistemas utilizados, así como mejorar comercialmente los parámetros.Los tensioactivos utilizados en estas emulsiones son ésteres amidas e imidas derivadas del anhídrido succínico unido al poliisobutileno (PIB). La configuración de este tipo de estructura, es decir, una molécula con una parte polar y una parte apolar, confiere a la molécula tensioactiva propiedades relevantes. El efecto de estos tensioactivos sobre las propiedades reológicas de las emulsiones se ha demostrado, ya que un aumento de la concentración de tensioactivo provoca una disminución de los parámetros reológicos. Las sustancias de baja masa molar, como los monooleatos, suelen añadirse, como el monooleato de sorbitol, que actúan como co-surfactantes auxiliares de los tensioactivos. La estabilidad de las emulsiones, evaluada mediante un analizador granulométrico, varía según la cabeza polar del tensioactivo, es decir, según la estructura de la micela formada.

Las pilas de combustible que utilizan membranas poliméricas conductoras de iones representan una alternativa interesante para sustituir las matrices energéticas convencionales basadas en combustibles fósiles y para generar energía con un impacto medioambiental mínimo. Sin embargo, las membranas poliméricas actualmente disponibles presentan ciertas propiedades intrínsecas que reducen la eficiencia y durabilidad de las pilas construidas, siendo los principales inconvenientes el límite de temperatura de uso (debido a la necesidad de presencia de agua para la conducción iónica) y la susceptibilidad a la degradación mecánica, térmica y química. En este trabajo se pretende obtener, caracterizar y evaluar el rendimiento de membranas poliméricas híbridas basadas en poli(éter imida) (PEI), un polímero con una excelente resistencia mecánica y química, y cuya conductividad protónica es independiente de la presencia de agua, lo que permite su utilización a temperaturas más elevadas. Las membranas poliméricas basadas en poli(éter imida) se modificaron químicamente para aumentar su conductividad iónica. La incorporación de un mineral arcilloso a escala nanométrica tuvo por objeto aumentar la resistencia mecánica y térmica de las membranas obtenidas, condiciones fundamentales para su durabilidad cuando se utilizan en pilas de combustible, así como incrementar sus propiedades de barrera frente a los gases de proceso. Las membranas se evaluaron mediante FTIR, DSC, TGA, DMA, densidad, hinchamiento de agua, transmisión de vapor de agua y resistencia a la migración de iones. Los resultados obtenidos son prometedores, ya que fue posible alterar las propiedades conductoras de la membrana sin pérdidas excesivas de resistencia térmica y mecánica.INTRODUCCIÓNEl uso de combustibles ha atraído una enorme atención no sólo de los grupos de investigación, sino también de gobiernos y organizaciones no gubernamentales. Este interés se debe al problema crónico e inminente del agotamiento de las matrices energéticas basadas en combustibles fósiles. Aliado a este problema, el colosal impacto ambiental sobre todos los ecosistemas terrestres resultante de décadas de uso incontrolado de estos combustibles ha llevado a una situación alarmante en la que la propia sostenibilidad de la calidad de vida de las poblaciones de todo el mundo está en jaque. En este contexto, el gobierno brasileño, a través del Ministerio de Minas y Energía (MME), ha incluido el desarrollo y uso de pilas de combustible basadas en hidrógeno como uno de los objetivos a alcanzar por el Plan Nacional de Energía 2030.Las pilas de combustible basadas en hidrógeno presentan varias ventajas en comparación con las tecnologías convencionales de producción de energía.

Se presenta un estudio sistemático de la polimerización en estado sólido (PES), relativo a la mezcla extruida en fusión de poli(tereftalato de etileno)/policarbonato (PET/PC catalizado, 80/20 % en peso), en función del intervalo de temperaturas (180-190°C) durante un tiempo fijo (6 h). Los materiales obtenidos se evaluaron mediante calorimetría diferencial de barrido (DSC), termogravimetría/termogravimetría derivativa (TG/DTG), microscopía óptica (OM) y análisis de viscosidad intrínseca (IV). Tras la SSP, a todas las temperaturas de reacción, las temperaturas de transición vítrea y de cristalización por calentamiento del PET disminuyeron ligeramente, la temperatura de fusión aumentó ligeramente, mientras que el grado de cristalinidad se mantuvo prácticamente invariable. Las curvas DTG indicaban que, como mínimo, permanecían tres fases. Las imágenes de OM revelaron que la morfología está constituida por una matriz de PET y una fase dispersa de PC. En la región interfacial se observó la aparición de estructuras a modo de puentes que unían la matriz y los dominios dispersos. Estos puentes se correlacionaron con el copolímero en bloque PET/PC obtenido durante la mezcla en estado fundido. El IV aumentó para todas las temperaturas de polimerización, debido a la aparición de reacciones de extensión de la cadena de PET: esterificación y transesterificación. Se alcanzó el intervalo de IV para el PET de grado botella.INTRODUCCIÓNLa polimerización en estado sólido (SSP, por sus siglas en inglés) es tradicionalmente una técnica de post-condensación en la que el polímero o su prepolímero aumenta en masa molar a través de reacciones entre grupos reactivos terminales. Puede considerarse una técnica ecológica en comparación con la polimerización interfacial, por ejemplo, porque es un proceso libre de disolventes y no genera residuos tóxicos. También es un proceso relativamente simple ya que se lleva a cabo calentando los reactivos entre las temperaturas de transición vítrea y de fusión del polímero, bajo vacío o en presencia de un gas portador. Como consecuencia, los segmentos de cadena del polímero en fase amorfa se vuelven lo suficientemente móviles como para permitir la reacción entre los grupos terminales del polímero, mientras que los segmentos en fase cristalina tienen una movilidad restringida. El éxito de la SSP depende de la temperatura, el tiempo de reacción, el tamaño de partícula del polímero y el grado de cristalinidad, además del gas portador (o el vacío). Los polímeros de condensación, principalmente poliamidas y poliésteres, son candidatos para la SSP. El polietilentereftalato (PET) y el policarbonato (PC) son poliésteres comerciales con amplias aplicaciones como productos básicos y polímeros de ingeniería.

Se eligieron técnicas FT-IR como UATR, PAS y MIC con objetivo ATR, para caracterizar la superficie del caucho EPDM vulcanizado tras el tratamiento con plasma Ar/O2 y N2/H2/Ar, generado en microondas. Tras el tratamiento, se detectaron grupos oxigenados mediante UATR y MIC-FT-IR, con objetivo ATR para las dos mezclas de gases, y se insertaron posibles grupos nitrogenados en la superficie tras el tratamiento con plasma N2/H2/Ar. El análisis MIC/FT-IR sugirió que se formaron grupos, en una capa externa, ya que fue posible observar una reducción en la intensidad de las bandas de absorción CH2 y CH3 para el tratamiento N2/H2/Ar, siendo el nitrógeno menos permeable que el oxígeno. Se utilizaron diferentes velocidades con análisis PAS (0,05cm.s-1 y 0,2cm.s-1) para evaluar la superficie después del tratamiento y sólo para la velocidad de 0,05cm.s-1, en plasma Ar/O2, se detectaron cambios espectroscópicos. La reducción de las mediciones del ángulo de contacto y el aumento de las pruebas de resistencia al pelado indicaron mejoras en las propiedades adhesivas de la superficie. Se observaron fallos de adherencia entre la película adhesiva de PU y las interfaces de caucho EPDM, confirmados por UATR/FT-IR.INTRODUCCIÓNEl caucho EPDM (etileno-propileno-dieno) es un tipo de caucho sintético que ha experimentado un rápido crecimiento en el mercado y se puede utilizar en diversos sectores, como modificador termoplástico, aislante eléctrico, aislante acústico, entre otros, debido a su cadena hidrocarbonada saturada y la presencia de dobles enlaces en la cadena lateral.El caucho EPDM muestra propiedades a granel superiores en comparación con las propiedades superficiales, lo cual es común entre los materiales poliméricos y generalmente no confiere excelentes propiedades en ambas áreas para aplicaciones específicas. Durante el proceso de vulcanización, las propiedades superficiales tienden a empeorar porque durante la formación de enlaces cruzados, ingredientes como el ácido esteárico, el azufre, entre otros, migran a la superficie y crean una barrera entre el caucho y el adsorbente. Por lo tanto, es necesario modificar la superficie para lograr una buena adhesión.Entre las diversas técnicas citadas en la literatura, el uso de plasma se ha reportado como un proceso eficaz para modificar la superficie del caucho EPDM.

Se han estudiado membranas poliméricas conductoras de iones para su uso en pilas de combustible. Sin embargo, las membranas poliméricas disponibles en el mercado presentan algunos inconvenientes. En este trabajo se presenta el estudio del policarbonato modificado químicamente para su uso como membrana conductora de iones, mediante la obtención, caracterización y evaluación de este nuevo material. El uso de nanoarcillas sepiolíticas tuvo como objetivo el aumento de la resistencia mecánica y térmica, que puede verse perjudicada por la sulfonación del polímero. Las membranas fueron evaluadas por FTIR, DSC, TGA, DMA, hinchamiento de agua, absorción de vapor de agua y resistencia a la migración iónica. Los resultados obtenidos muestran la posibilidad de un buen equilibrio entre estructura y propiedades, con el objetivo de un alto rendimiento de las membranas estudiadas.INTRODUCCIÓNLas pilas de combustible basadas en hidrógeno ofrecen ventajas significativas en términos de alta eficiencia y simplicidad en comparación con tecnologías convencionales para la obtención de energía.Las pilas de combustible de membrana conductora de protones (PEMFC) funcionan de la siguiente manera: el hidrógeno utilizado como combustible se oxida en el ánodo, liberando protones y electrones según la Ecuación 1:2H2​→4H++4e−En el cátodo, el oxígeno reacciona con los electrones procedentes del circuito eléctrico y con los protones conducidos por el electrolito, formando agua y liberando calor según la Ecuación 2:​O2​+4e−+4H+→2H2​O​Para que el sistema funcione, es crucial que los electrones y protones sean conducidos por un electrolito, que en el caso de las PEMFC es una membrana polimérica.Las membranas poliméricas utilizadas en las PEMFC deben poseer alta conductividad de protones, ser impermeables a los gases combustibles y tener buena estabilidad química y térmica. La principal preocupación en la durabilidad de las PEMFC se centra en la degradación mecánica, térmica y electroquímica de la membrana polimérica.En este estudio, se investigó el uso de policarbonato (PC) como material para las membranas en PEMFC. En este estudio, se investigó el uso de policarbonato (PC) como material para las membranas en PEMFC. Los policarbonatos, que son una clase de poliésteres, tienen propiedades como elevada estabilidad térmica, tenacidad y resistencia al impacto, transparencia óptica, resistencia al calor, estabilidad dimensional, baja inflamabilidad, baja toxicidad y buenas propiedades eléctricas.

El polipropileno (PP) tiene una tasa de degradación natural lenta. Por otro lado, el poli(hidroxibutirato) (PHB) es biodegradable, pero presenta los inconvenientes del coste y la dificultad de procesado. El objetivo de este trabajo fue evaluar el efecto de las nanopartículas de TiO2, las condiciones de procesado y el envejecimiento acelerado sobre la estructura y las propiedades de las mezclas PP/PHB/TiO2. Las muestras se prepararon mediante extrusión y moldeo por inyección. La incorporación de un 3% de nanopartículas de TiO2 produjo un aumento del tamaño medio de la fase dispersa rica en PHB. Los cambios en la secuencia de incorporación de las nanopartículas de TiO2 fueron capaces de guiar la inclusión de las nanopartículas a la fase rica en PP. Los compuestos producidos fueron más estables térmicamente que el PHB puro y la incorporación de TiO2 fue eficaz para aumentar la estabilidad térmica de los compuestos. Los análisis térmicos y FTIR mostraron que las mezclas que contenían nanopartículas de TiO2 tenían su degradación más afectada por los tratamientos de envejecimiento acelerado. Los resultados de la extracción con disolventes revelaron que se pudo extraer una mayor cantidad de productos solubles procedentes de la fotodegradación de las muestras que contenían TiO2 sometidas a tratamientos de envejecimiento acelerado.INTRODUCCIÓNLas poliolefinas con una masa molar elevada son resistentes a la degradación por microorganismos. Sin embargo, se sabe que el polietileno puede potencialmente reducir y oxidar su masa molar por la acción de agentes prooxidantes. Las cadenas de masa molar inferior con grupos polares podrían, por tanto, ser más susceptibles a la biodegradación.Las nanopartículas de TiO2 se han estudiado más recientemente debido a su potencial fotocatalítico, que está asociado a la formación de un radical aniónico por transferencia de electrones desde el TiO2 fotoexcitado al oxígeno molecular, seguido de un proceso de aniquilación de iones para formar oxígeno singlete, que posteriormente ataca al polímero.El poli(β-hidroxibutirato) (PHB) puede ser producido por microorganismos y es biodegradable. Sin embargo, su fragilidad y baja estabilidad térmica han limitado su aplicación. Por lo tanto, se están estudiando nuevos enfoques, como la producción de mezclas. En este estudio, se produjeron mezclas entre PP y PHB.

En este estudio se investiga la influencia del tratamiento alcalino aplicado a las fibras de Curauá, a concentraciones de 1, 5 y 10% (p/v) de NaOH, sobre las propiedades del compuesto de matriz de PHBV con 20 % en peso de fibra de Curauá. Los compuestos fueron moldeados por extrusión e inyección y se evaluaron sus propiedades morfológicas, térmicas y mecánicas. Los resultados mostraron que el tratamiento con álcali causó modificaciones en la estructura de las fibras de Curauá por la eliminación de hemicelulosa y lignina, como lo demuestra la ausencia de las bandas típicas de estos compuestos en el análisis FTIR. Se encontró un aumento del 30% en la resistencia a la flexión y del 12% en la resistencia al impacto para los compuestos con fibras tratadas en solución de NaOH al 5%, en relación a los compuestos con fibras sin tratamiento. Estos resultados indican que el tratamiento alcalino promovió una mejora en la adhesión de las fibras a la matriz, lo que mejoró significativamente las propiedades mecánicas de los compuestos. Sin embargo, concentraciones de solución de NaOH diferentes del 5% pueden tener un efecto nocivo sobre las propiedades mecánicas de las fibras y los compuestos.INTRODUCCIÓNLa creciente tendencia mundial a aprovechar al máximo los recursos mediante nuevos procesos y productos ha llevado al estudio y la explotación de materiales procedentes de fuentes naturales renovables, y en este contexto, los compuestos biodegradables han adquirido una relevancia considerable en el desarrollo de nuevos materiales.Los composites con fibras naturales presentan propiedades mecánicas superiores a las de los polímeros puros, y la capacidad de transformación de los composites reforzados con fibras vegetales está directamente relacionada con el índice de fluidez de la matriz y el contenido de fibra utilizado. Entre las fibras vegetales utilizadas como refuerzo en composites se encuentran las fibras de curauá. El curauá (Ananas erectifolius L.B. Smith), una bromelia característica del Pará Amazonas, es ampliamente utilizada en la industria debido a su resistencia, suavidad, ligereza y reciclabilidad.Las fibras de curauá tienen alta resistencia mecánica en comparación con otras fibras como el yute, el sisal y el lino. Tienen propiedades mecánicas similares a las de las fibras de vidrio, como rigidez, resistencia al impacto y flexibilidad. Otras propiedades que poseen las fibras vegetales son su biodegradabilidad y un menor consumo de energía. Un polímero se considera biodegradable si todos sus componentes experimentan una biodegradación total.

La mezcla de diferentes polímeros permite obtener nuevos materiales con propiedades muy a menudo superiores a las de los componentes puros. Esta mezcla se está utilizando y aplicando en la obtención de membranas con el fin de mejorar las propiedades barrera de forma que pueda separar dos fases restringiendo total o parcialmente el transporte de una o varias especies químicas. En este trabajo se obtuvieron membranas poliméricas a partir de mezclas de poliamida 6 (PA) , polipropileno (PP) y compatibilizantes por el método de inversión de fases , con el fin de ser utilizadas en procesos de separación, purificación, fraccionamiento y contracción. Se estudiaron mediante difracción de rayos X (DRX), calorimetría diferencial de barrido (DSC) y microscopía electrónica de barrido (SEM). Los resultados de XRD mostraron la presencia de picos característicos de la reflexión PA6, PP y compatibilizadores. En cuanto a la DSC, se observó que la presencia del compatibilizador no provocaba cambios significativos en la cristalinidad de la PA6. A través de las fotomicrografías SEM, se observa la obtención de membranas microporosas asimétricas, como también se observa que la presencia de la segunda fase modificada de PA6 en la morfología de las membranas.INTRODUCCIÓNLa mezcla de dos o más polímeros (mezclas de polímeros o blends) es una de las tácticas utilizadas para desarrollar nuevos materiales con características diferentes a las de los polímeros puros, además de ser de bajo coste en comparación con la síntesis de nuevos polímeros.En la mayoría de los casos, esta mezcla de polímeros da lugar a un sistema multifásico debido a la falta de afinidad química entre ellos. En este caso, las mezclas son inmiscibles y tienen características que no son adecuadas para aplicaciones industriales, es decir, son incompatibles. Para superar este problema, es esencial introducir agentes compatibilizantes que tengan afinidad con los componentes de la mezcla, reduciendo la tensión interfacial entre las fases y mejorando las propiedades de interés.Las mezclas de polímeros son una alternativa para mejorar el rendimiento de los plásticos de ingeniería disponibles en el mercado, ya que proporcionan una relación coste/beneficio donde sus propiedades físicas y químicas pueden ser alteradas para adaptarse a los requerimientos de diferentes aplicaciones. Estas mezclas pueden producirse a partir de materiales de alto valor añadido, como las poliamidas (PA) y los termoplásticos de ingeniería, combinados con poliolefinas de bajo coste como el polipropileno (PP).

Se sintetizaron nanocompuestos de polietileno/nanotubos de carbono mediante polimerización in situ para compararlos con nanocompuestos de polietileno/nanohojas de grafeno obtenidos en las mismas condiciones. Los nanocompuestos de polietileno/NTC se obtuvieron con buena actividad catalítica y se caracterizaron por DSC y TEM. Los nanocompuestos con NG mostraron mejor estabilidad térmica que con NTC, sin embargo no se encontraron diferencias significativas en las propiedades mecánicas dinámicas. En el estudio de conductividad eléctrica, los nanocompuestos PE/NTC alcanzaron conductividades de materiales semiconductores a menor contenido de relleno que los nanocompuestos PE/NG.INTRODUCCIÓNLa fabricación de nanocompuestos poliméricos es importante para crear nuevos materiales con alto rendimiento y multifuncionalidad. La incorporación de rellenos nanométricos en una matriz polimérica combina la ligereza, flexibilidad y transparencia de los polímeros con las propiedades de los nanorrellenos, y se utiliza ampliamente en las industrias automovilística, aeronáutica, aeroespacial y del embalaje.Desde su descubrimiento en 1991, los nanotubos de carbono (NTC) han sido objeto de considerables investigaciones. Debido a sus notables propiedades mecánicas, eléctricas y térmicas, su alta flexibilidad, baja densidad de masa y alta relación de aspecto, los NTC se han convertido en candidatos potenciales para los nanocompuestos poliméricos.Existen dos tipos básicos de NTC: los nanotubos de carbono de pared simple (NTCPU) y los nanotubos de carbono de pared múltiple (NTCPM). La obtención de un tipo u otro está directamente relacionada con los procedimientos de síntesis. El NTCPU puede describirse como una sola lámina de grafeno enrollada en un cilindro sin costuras. Una lámina de grafeno está formada por carbonos hibridizados sp2, que están unidos covalentemente de forma hexagonal. Los NTCPM están formados por cilindros de grafeno anidados coaxialmente alrededor de un núcleo central hueco con una separación interlamelar de aproximadamente 0,34 nm. Los átomos de carbono del cilindro tienen carácter sp3 parcial, que aumenta a medida que disminuye el radio de curvatura del cilindro.

Por lo tanto, se desarrolló una nueva metodología en las regiones del infrarrojo medio (MIR) y del infrarrojo cercano (NIR) utilizando técnicas de Reflexión y/o Transmisión para la determinación de PU en mezclas binarias con NC, utilizadas en formulaciones de pinturas. La técnica de Reflexión Total Atenuada Universal (UATR) demostró ser útil en la región MIR, para este propósito. Tras evaluar diferentes bandas analíticas y líneas de base de referencia, se utilizó la banda relativa (A1541/A1645) para la preparación de la curva de calibración, con un error metodológico del 1,42%. Las técnicas de Transmisión y Reflexión-DRIFT se utilizaron en la región NIR, (banda relativa A5902 / A5262) para la validación y ambas mostraron una buena precisión con un error de metodología de 1,42 y 1,60% respectivamente. Todos los errores relativos encontrados en las metodologías desarrolladas están dentro de los límites de precisión del análisis cuantitativo FT-IR, para las condiciones utilizadas (≤ 2%). El análisis de las muestras de ensayo confirmó la precisión de las metodologías desarrolladas, que además presentan practicidad, bajo costo y corto tiempo de análisis.INTRODUCCIÓNLas pinturas representan sistemas complejos con múltiples componentes. El aglutinante, el pigmento y el disolvente son componentes individuales de composición compleja. Por lo tanto, el análisis minucioso y completo de una pintura requiere una gran experiencia y el uso de técnicas analíticas modernas.Las propiedades de la pintura, como la dureza, la flexibilidad, la resistencia a la abrasión y la resistencia a los álcalis, están determinadas por la resina. Se sabe que la espectroscopia FT-IR puede ser favorablemente utilizada para el análisis de pinturas y materiales relacionados. Golton et al. han recopilado un extenso trabajo que demuestra diversas técnicas para caracterizar pinturas, materiales relacionados, curado, durabilidad, problemas de recubrimiento y control de calidad de las pinturas. Entre las diversas técnicas, demuestran que la espectroscopia FT-IR puede utilizarse en todo el campo del análisis de pinturas, utilizando accesorios como la reflexión total atenuada (ATR), reflectancia difusa (DRIFT) y detección fotoacústica (PAS).En un estudio reciente, Yang et al. demostraron que el análisis cualitativo de muestras de pintura en el ámbito forense puede llevarse a cabo mediante FT-IR, pero el análisis cuantitativo sigue siendo difícil, especialmente para polímeros sólidos o curados.