El reto de la producción de aceites parafínicos y pesados desempeña un papel importante en el escenario de las innovaciones tecnológicas de la industria petrolera. Este trabajo presenta la síntesis de un nuevo aditivo químico a base de polímeros, y su evaluación como inhibidor de la deposición de parafinas del petróleo. Este polímero se obtuvo haciendo reaccionar un éster fosfórico de cadena larga con aluminato sódico, generando una molécula de peso molecular relativamente elevado y carácter anfifílico. Los estudios se llevaron a cabo utilizando un sistema-modelo de parafina de petróleo (P-140) disuelta en disolvente parafínico. Las pruebas reológicas, calorimétricas, cromatográficas y de microscopía óptica y electrónica demostraron que el aditivo actúa como modificador de la parafina de petróleo. La eficacia dependía del peso molecular del polímero.INTRODUCCIÓNLas petroleras han intensificado la exploración en yacimientos ubicados bajo el fondo del mar. En este caso, la baja temperatura del agua provoca un enfriamiento repentino del petróleo, lo que conduce a la deposición de parafinas. El fenómeno de la cristalización de las parafinas puede dividirse en tres etapas: (i) nucleación, en la que aparece el primer núcleo; (ii) formación de masa, donde la masa producida sale de solución; y (iii) crecimiento de cristales, donde los cristales producidos se agregan, formando cristales más grandes.El fenómeno de precipitación de la parafina puede ser causado por tres mecanismos principales: (i) efecto termodinámico, en el que una reducción de la temperatura y un descenso de la presión provocan la precipitación y posterior deposición de los cristales que salen de la solución; (ii) efecto de estructura molecular, donde la linealidad de la parafina y su elevado peso molecular facilitan su agregación; y (iii) efecto fluidodinámico, en el que un régimen turbulento favorece la difusión molecular y dispersión por cizallamiento, aumentando el intercambio térmico y, en consecuencia, la salida de la parafina de la solución, mientras que un régimen laminar provoca el anclaje y la adherencia de la parafina a la pared, alineando estos cristales y favoreciendo su deposición.Este problema de deposición de parafina es actualmente controlado por Petrobrás mediante tres métodos: (1) predictivo, que emplea modelización molecular y simulaciones numéricas y físicas; (2) preventivo, que utiliza inhibición química, inhibición magnética y aislamiento térmico; y (3) correctivo, que aplica la eliminación físico-química mediante un sistema generador de nitrógeno (SGN) o la eliminación mecánica mediante cerdos

Los elastómeros son materiales viscoelásticos; combinan características sólidas y líquidas. Durante las operaciones de transformación, estos materiales se deforman de diferentes maneras y muestran un comportamiento viscoelástico. Las propiedades viscoelásticas tienen una gran influencia en el rendimiento de los productos de caucho. Estas propiedades deben medirse para predecir, en algunos casos, el comportamiento de los elastómeros durante el procesado. Esta breve reseña hace más hincapié en la caracterización reológica de los elastómeros utilizando el analizador de procesos de caucho (RPA).INTRODUCCIÓNLa reología es la ciencia que estudia el flujo y la deformación de la materia bajo la acción de una fuerza o un campo de fuerzas. En otras palabras, se centra en la respuesta interna de los materiales ante diferentes fuerzas.Cuando se aplica una pequeña tensión a un material sólido, comienza a deformarse. Esta deformación continúa hasta que las tensiones moleculares internas se establecen y equilibran con las tensiones externas. La mayoría de los sólidos presentan un grado de respuesta elástica, en el que se produce una recuperación completa de la deformación una vez que se eliminan las tensiones. Un sólido elástico ideal, según el modelo de Hooke, exhibe una deformación directamente proporcional a la tensión aplicada. Algunos materiales no Hookeanos también muestran una respuesta elástica, aunque su deformación no es linealmente proporcional a la tensión.No todos los materiales alcanzan una deformación de equilibrio. En el caso de los fluidos, cuando se aplica una tensión externa, el fluido se deforma y continúa deformándose indefinidamente hasta que se elimina la tensión. Una vez que se elimina la tensión, el fluido no opone resistencia a la deformación. Las fuerzas de fricción internas, es decir, la viscosidad del fluido, ralentizan el ritmo de deformación. Sin embargo, puede establecerse un equilibrio en el que el ritmo de deformación es constante y está relacionado con las propiedades del fluido. Los fluidos Newtonianos son aquellos en los que la velocidad de deformación es directamente proporcional a la tensión aplicada. En contraste, los fluidos no Newtonianos muestran una respuesta no lineal a la tensión aplicada.Entre los extremos de un sólido elástico ideal y un fluido viscoso ideal se encuentra un espectro de materiales. Los materiales poliméricos, ya sea en estado sólido, fundido o en disolución, también presentan este comportamiento.

Los cambios en las propiedades físicas de los materiales poliméricos pueden evaluarse a partir de sus microestructuras, que pueden investigarse mediante resonancia magnética nuclear (RMN) de carbono-13 en disolución. En este tipo de estudios es muy importante la resolución espectral, que obviamente depende de la muestra y del disolvente. Un tratamiento físico previo permite mejorar la resolución espectral. En consecuencia, se puede obtener más información sobre el enlace de las cadenas, lo que facilita la determinación de las estereosecuencias.INTRODUCCIÓNLas variaciones en las propiedades físicas de un polímero se pueden entender mejor mediante un análisis detallado de su estructura y microestructura. En el estudio de la microestructura, la resolución espectral del espectro de RMN del carbono-13 (RMN-13C) es crucial para identificar los tipos de átomos de carbono presentes. Cuanto más definidas estén las líneas de resonancia, más detallada puede ser la información obtenida sobre la estructura del polímero.El objetivo principal de este trabajo fue evaluar la microestructura de materiales poliméricos atácticos en diferentes formas físicas para determinar el mayor número posible de secuencias de unidades monoméricas.ExperimentalSe prepararon películas de poliestireno (PS) utilizando distintos pretratamientos físicos: película colada (solución de cloroformo), película prensada y película prensada y enfriada rápidamente. Tras estos pretratamientos, los materiales se disolvieron nuevamente y se evaluaron mediante RMN-13C en solución. Los espectros obtenidos se compararon con los del poliestireno comercial.Para la evaluación del núcleo de 13C, se utilizaron condiciones estándar en el equipo de RMN VARIAN MERCURY 300 con una frecuencia de 75,4 MHz. Las condiciones fueron las siguientes:- Intervalo de reciclado entre pulsos: 1 s- Pulso de 90°- Tiempo de adquisición: 1,59 s- Número de puntos: 60032Resultados y DiscusiónDurante el desarrollo del método analítico para la determinación de los diez tipos de **pêntades** en poliestireno, se observó que la **respuesta del material polimérico** mejoraba con el pretratamiento físico.

Los compuestos poliméricos o plásticos reforzados son materiales fabricados con una matriz polimérica y un refuerzo. Estos materiales presentan muchas ventajas en comparación con los materiales de ingeniería convencionales. Entre los métodos de fabricación de piezas compuestas a partir del refuerzo de fibras continuas se encuentra el bobinado de filamentos, utilizado a menudo para fabricar estructuras de superficie cerrada, como tubos y depósitos. En este trabajo se aplicaron redes neuronales artificiales, una herramienta computacional inspirada en el cerebro humano, en el proceso de bobinado de filamentos para predecir el comportamiento térmico de los tubos de material compuesto durante la etapa de curado. La información sobre el comportamiento térmico de las piezas compuestas puede ayudar en la selección del ciclo de curado adecuado, que es uno de los retos para obtener piezas de calidad a bajo coste. Las redes se entrenaron con datos obtenidos con el modelo Lee-Springer. La metodología se validó con resultados experimentales de la bibliografía.INTRODUCCIÓNLos compuestos poliméricos (también conocidos como plásticos reforzados) son materiales formados por una matriz polimérica y un refuerzo (fase discontinua, normalmente una fibra). Entre las ventajas de los compuestos poliméricos son: bajo peso, resistencia a la corrosión y a las altas temperaturas, y excelentes propiedades mecánicas en comparación con los materiales de ingeniería convencionales[1]. Entre los métodos de fabricación de materiales compuestos de polímero se encuentra el bobinado de filamentos, un complejo proceso utilizado en la fabricación de piezas como tuberías y depósitos, porque es de bajo coste, tiene altos índices de producción y permite fabricar varias piezas al mismo tiempo[2]. Este proceso, ilustrado en la figura 1, consiste básicamente en impregnar un haz de fibras con una resina y envolver este haz (fibra-resina) a través de un molde (mandril) giratorio, donde tiene lugar el curado. El baño de resina tiene lugar en una plataforma que se mueve con una velocidad conocida V, cuya relación con la velocidad angular w de rotación del mandril determina la orientación de las fibras (ángulo φ). Se aplica una tensión F a la armadura a medida que se enrolla, produciendo una presión de compactación sobre la capa anterior de refuerzo[3].Uno de los retos para obtener piezas de calidad a bajo coste reside en la selección del ciclo de curado (secuencia de temperatura y presión aplicada durante el procesado durante un determinado periodo de tiempo), ya que afecta significativamente a las prestaciones del producto final[4,5]. La elección del ciclo de curado óptimo no es una tarea trivial, ya que el curado va acompañado de fenómenos complejos que se producen en el material compuesto y que aún no se comprenden del todo[6,7].En este trabajo, proponemos modelizar el proceso de bobinado de filamentos mediante redes neuronales, un método computacional inspirado en el funcionamiento del cerebro humano.

El residuo de EVA (EVAR) es un material reticulado que puede utilizarse como relleno en composiciones de caucho. En este trabajo se investigaron las propiedades reológicas y dinámicas de composiciones de caucho natural (NR) con EVAR antes y después de la vulcanización con ayuda de un analizador de procesamiento de caucho (RPA). El contenido de relleno varió de 0 a 60 phr. Los resultados mostraron que las propiedades reológicas de las composiciones no vulcanizadas se veían claramente modificadas por la adición de EVAR, que contribuía a un aumento de la viscosidad. La relajación del módulo y las propiedades dinámicas como tan δ de las composiciones vulcanizadas también se vieron afectadas, por la reducción de la elasticidad de las composiciones. Las propiedades mecánicas corroboraron el comportamiento revelado por el análisis RPA e indicaron que EVAR actuó como un relleno no reforzante.INTRODUCCIÓNLa adopción de nuevos materiales y procesos ha aumentado significativamente la producción y la productividad. Sin embargo, también ha dado lugar a la generación de residuos industriales, que son económicamente inviables y sólo pueden ser degradables después de un largo período de tiempo. Entre los residuos generados en el sector, destacan los restos y recortes del copolímero etileno-vinil-acetato (EVA) utilizados en la fabricación de suelas, plantillas e interplantillas para calzado. El proceso de fabricación produce pérdidas de alrededor del 18% en masa. A partir de este porcentaje, se calcula que la cantidad de residuos en Brasil se estima en unas 5500 toneladas al año[1].La búsqueda de soluciones ecológicas y económicas para la eliminación final de los residuos de EVA (EVAR) ha sido una constante en círculos empresariales, organizaciones ecologistas y otros diversos segmentos sociales. El vertedero no es una solución definitiva para los residuos sintéticos, dado que la tasa de degradación y la densidad del material son muy bajas, y por razones medioambientales, tampoco se recomienda la incineración[2-7]. En ninguna parte se ha encontrado una solución para los residuos industriales de este material. En los países asiáticos, la cantidad está creciendo de forma alarmante.El EVAR tiene un gran potencial para su uso como relleno en formulaciones elastoméricas, ya que las suelas se fabrican añadiendo agentes expansores y reticulantes, además de rellenos inorgánicos[8-11].

Este trabajo describe la preparación de nuevos materiales, derivados de la celulosa, para ser utilizados como agentes complejantes de iones de metales pesados en soluciones acuosas y, por tanto, para descontaminar aguas contaminadas por dichos metales. La primera parte trata de la modificación química de la celulosa mediante anhídrido succínico. Las funciones de ácido carboxílico introducidas en el material se utilizaron para anclar poliaminas dando lugar a tres nuevas celulosas modificadas. Los materiales obtenidos se caracterizaron mediante análisis elemental y espectroscopia infrarroja (IR). La segunda parte del trabajo consiste en la evaluación de la capacidad de adsorción de las celulosas modificadas frente a iones Cu2+ en disoluciones acuosas. El estudio se realizó por titulación, un método analítico tradicional. Los distintos materiales mostraron una capacidad máxima de complejación que osciló entre 141 y 263 mg de Cu2+ por gramo del material modificado. La eficacia para la complejación de iones Cu2+ fue proporcional al número de funciones aminas introducidas en la celulosa.INTRODUCCIÓNLa contaminación del agua es uno de los problemas medioambientales a los que se enfrenta la sociedad moderna[1,2]. La contaminación del agua y el suelo por metales pesados es una de las formas de contaminación ambiental que ha despertado la mayor preocupación e interés de los organismos medioambientales y gubernamentales de todo el mundo. Esto se debe a que dicha contaminación puede causar graves efectos adversos en el ecosistema, ya que estos metales persisten en el medio ambiente porque no son degradables, además de ser altamente tóxicos para los organismos vivos, incluso en concentraciones muy pequeñas[3].Algunos agentes quelantes del tipo de las poliaminas son reconocidos como eficaces en la complejación de metales pesados[4], en particular Cu²⁺, Zn²⁺ y Pb²⁺. Algunos estudios describen el uso de este tipo de compuestos en la purificación de agua o combustible contaminados por dichos iones[5].La preocupación por el medio ambiente ha llevado a un aumento de la producción de materiales para aplicaciones de interés medioambiental. Esta tendencia ha contribuido a que biomateriales tradicionales, como las fibras naturales, se hayan reconsiderado, por ejemplo, como sustituto de los polímeros sintéticos, ya que en muchos casos tienen mejor rendimiento. La celulosa, el principal constituyente de la materia vegetal, es un polímero que puede sufrir modificaciones químicas utilizando principalmente las funciones hidroxilo primarias presentes en sus moléculas. La química de materiales como la celulosa se realiza normalmente para crear polímeros de celulosa con diferentes propiedades fisicoquímicas, como acetato de celulosa, nitrato de celulosa y carboximetilcelulosa[6].

La modificación química del polidieno se ha estudiado como una vía alternativa para obtener polímeros modificados con propiedades finales mejoradas. Esta mejora se debe a la introducción de diferentes tipos de grupos reactivos en una cadena polimérica, y puede realizarse tanto en solución como a granel. La modificación química se puede llevar a cabo por diferentes métodos como la epoxidación, maleación, carboxilación, sulfonación, etc. En este trabajo demostramos que en la epoxidación de SBR y BR incluso un pequeño grado de modificación puede cambiar las propiedades finales del polímero, como ocurrió con la temperatura de transición vítrea.INTRODUCCIÓNEl estudio de las modificaciones químicas de los polidienos ha demostrado ser de gran interés debido a la posibilidad de optimizar sus propiedades físicas y mecánicas mediante la introducción de reactivos en la cadena polimérica. La modificación de los polidienos ha dado muy buenos resultados en cuanto a la mejora de propiedades como la resistencia a aceites y disolventes, así como una mayor resistencia a la permeabilidad a los gases, mejor adhesión a materiales cerámicos, metálicos y textiles, así como mejores propiedades de deslizamiento en húmedo[1].Diferentes tipos de reacción para introducir grupos reactivos en la cadena polimérica pueden utilizarse para la modificación química de los polidienos, incluyendo reacciones de sulfonación, maleinización y epoxidación[2-6]. La epoxidación de polidienos se ha estudiado cada vez más debido al creciente interés comercial en el área del caucho natural (NR) y algunos cauchos sintéticos (IR, BR, etc.)[3,4], así como en la producción de microgeles[7]. Uno de los métodos más utilizados para la epoxidación de polidienos es la reacción de peróxido de hidrógeno con ácido fórmico, formando in situ el perácido que reaccionará con el doble enlace[1,3]. Esta reacción puede estar influenciada por varios factores como la microestructura del polímero[8], temperatura y concentración[1,3,4].En este estudio, se moldearon químicamente cauchos BR y SBR modificados químicamente mediante la reacción de epoxidación, y se estudió la influencia de esta modificación en las propiedades finales de los cauchos.ExperimentalLos polímeros utilizados en este trabajo (Tabla 1) son cauchos especiales del tipo polibutadieno (BR) y copolímeros aleatorios de butadieno y estireno (SBR), obtenidos en solución y suministrados por la empresa alemana Bayer AG.

Los compuestos formados por cloruro de polivinilo (PVC) flexible, plastificado con dos tipos diferentes de plastificantes y reforzado con fibras de sisal, se procesaron en un molino mezclador de dos rodillos. Se utilizaron dos plastificantes, un plastificante líquido (poliéster) y un plastificante sólido permanente (copolímero de etileno/acetato de vinilo/monóxido de carbono - Elvaloy® ), para formar dos tipos de matrices poliméricas. Para cada una de estas matrices, se ha estudiado la influencia del tipo de plastificante, el contenido de plastificante, el tamaño y la cantidad de fibras de sisal en las propiedades del compuesto. Las fibras se lavaron con agua a 80°C durante una hora. Los compuestos con fibras cortas distribuidas aleatoriamente se caracterizaron mediante análisis mecánico, microscopía electrónica de barrido, análisis termogravimétrico (TG) y calorimetría diferencial de barrido (DSC). Para cada una de las matrices poliméricas estudiadas, el tamaño óptimo de la fibra de sisal fue de 6mm para tener un mejor refuerzo, bajo las condiciones investigadas. El uso de un plastificante sólido fue factible para las composiciones de PVC y promovió un mejor contacto fibra-matriz en los compuestos, aumentando las propiedades mecánicas para cantidades de plastificante superiores a 40 phr, en comparación con el plastificante líquido. Los análisis térmicos (TG y DSC) demostraron que la sustitución del plastificante líquido por el sólido no modifica el comportamiento térmico de los compuestos y de las matrices poliméricas sin carga. Para ambas matrices, el módulo elástico aumenta a medida que se añaden las fibras de sisal, en comparación con las matrices sin carga.INTRODUCCIÓNEl PVC, cloruro de polivinilo, es el segundo material más consumido en todo el mundo, con una producción de resina superior a 27 millones de toneladas[1]. De este total, el 22% se consumió en Estados Unidos, el 22% en países de Europa occidental y el 7% en Japón. Brasil, con un consumo del 5% del total mundial de resinas de PVC, muestra una demanda creciente, ya que el consumo per cápita, en torno a 4,0 kg/habitante/año, sigue siendo bajo en comparación con otros países.El alto contenido de cloro del PVC lo convierte en una molécula polar, lo que aumenta su afinidad y permite mezclarlo con una gama más amplia de aditivos que cualquier otro termoplástico. Esta característica única permite preparar formulaciones con propiedades y características específicas para cada aplicación. El átomo de cloro también actúa como marcador en los productos de PVC, facilitando la separación automatizada de los residuos fabricados con este material y optimizando el proceso de reciclaje al permitir su separación de otros plásticos en los residuos sólidos urbanos[1,2].

La tecnología de los compuestos de madera y plástico incluye conceptos de compatibilidad y procesabilidad, con importantes retos para optimizar las formulaciones de grado, el procesamiento y la estabilización del sistema compuesto. Debido a la baja estabilidad térmica en el procesamiento de la harina de madera, productos como las poliolefinas, el estireno y el cloruro de polivinilo representan la gran mayoría de los termoplásticos empleados en los compuestos celulósicos. El poliestireno de alto impacto (HIPS) es un termoplástico versátil como resultado de las variaciones en la composición y morfología de la fase dispersa de caucho en la matriz estirénica. Además de su temperatura de procesado relativamente baja, estas características hacen del HIPS un polímero adecuado para aplicaciones de compuestos de madera y plástico, ya que se puede conseguir un equilibrio óptimo entre rigidez y dureza mediante un control preciso de los parámetros morfológicos del HIPS y de la formulación del compuesto. En el presente estudio, se utilizaron grados comerciales de HIPS con diferente índice de fluidez y distribución del tamaño de las partículas en la preparación de compuestos de madera y plástico. Las propiedades mecánicas y las temperaturas de distorsión térmica de los compuestos se analizan en función de las características del HIPS y del contenido de relleno en el compuesto. Aplicando simplemente la regla de las mezclas, se demostró que, debido a su peso específico relativamente bajo, la harina de residuos de madera podría ser rentable para sustituir a los rellenos minerales o las fibras de vidrio en los compuestos plásticos con un mejor rendimiento en términos de resistencia específica y rigidez. Se utilizó el análisis de microscopía electrónica de superficies fracturadas para ilustrar la dispersión de la harina de madera, la humectabilidad y las interacciones matriz-relleno.INTRODUCCIÓNLa preparación de compuestos de madera con polímeros es una práctica antigua, especialmente en lo que respecta al uso de resinas termoestables como la urea, el fenol o la melamina-formaldehído e isocianatos en la producción de paneles MDF (tableros de fibra de densidad media). Del mismo modo, el uso de harina o fibra de madera como relleno en termoplásticos ha sido conocido desde los años 70 por la industria del automóvil, que utiliza compuestos de polipropileno con fibra de madera, conocidos en el mercado como woodstock®. Estos compuestos se extruyen y laminan en láminas para el revestimiento interior de puertas de vehículos y botas de uso cotidiano. Hay que tener en cuenta numerosos aspectos a la hora de transformar termoplásticos con residuos de madera. La humedad y la granulometría deben controlarse estrictamente, ya que esto produce discontinuidades y piezas con características inaceptables debido a la presencia de burbujas o manchas superficiales causadas por procesos termooxidativos.

El Prototipado Rápido y el Utillaje Rápido tienen como objetivo reducir el tiempo de desarrollo de los productos en la fase de diseño, minimizando las reelaboraciones y, en consecuencia, reduciendo el tiempo de lanzamiento de nuevos productos. En este trabajo se utilizó una de las tecnologías de prototipado rápido, denominada Fused Deposition Modeling (FDM), en la construcción de moldes de ABS con el objetivo de investigar su aplicación en el moldeo por inyección de termoplásticos. Las muestras de las piezas moldeadas se caracterizaron mediante difracción de rayos X, dureza Shore D y ensayos de tracción. Los resultados demostraron la viabilidad de fabricar pequeños lotes de piezas de LDPE y PP con propiedades mecánicas similares a las de las piezas moldeadas en moldes metálicos.INTRODUCCIÓNEl término prototipado rápido se refiere a un conjunto de tecnologías de fabricación capaces de construir rápidamente objetos tridimensionales mediante la adición sucesiva de finas capas. En el sector de las piezas de plástico, algunas de estas tecnologías también se han utilizado para construir moldes para una amplia variedad de procesos de moldeo, lo que se conoce como técnicas de utillaje rápido[1].En lo que respecta al moldeo por inyección de termoplásticos, una de las ventajas atribuidas al uso de moldes fabricados mediante procesos de prototipado rápido es la posibilidad de obtener lotes de piezas inyectadas en el material de producción, eliminando la necesidad de mecanizar cavidades piloto y, por ende, reduciendo el tiempo y el coste de diseño de la pieza.Las técnicas de utillaje rápido se desarrollaron utilizando moldes de resina epoxi fabricados con acrilato mediante tecnología de estereolitografía (SL), lo que permite la inyección de un número reducido de piezas debido a su baja resistencia mecánica[2]. El sinterizado selectivo por láser (SLS) es otro proceso ampliamente utilizado, ya que produce moldes metálicos con buena resistencia mecánica, aunque con limitaciones en cuanto al acabado de las superficies de la cavidad del molde[3].El proceso de prototipado rápido denominado Fused Deposition Modelling (FDM) utiliza un cabezal extrusor de filetes para construir objetos fundiendo y depositando filetes adyacentes en diversos materiales, principalmente ABS (Figura 1). Aunque el proceso FDM ha tenido una gran aceptación en el mercado debido a sus precios competitivos, buenas propiedades mecánicas y facilidad de instalación[4], su uso para moldes de inyección es reciente.