El creciente consumo de plásticos ha generado problemas medioambientales porque un polímero desechado tarda más de cien años en degradarse. El plástico ideal debe presentar propiedades industriales deseables y ser degradable en un plazo de tiempo satisfactorio. En esta investigación se buscan plásticos con buenas propiedades para envasado, pero que sean biodegradables cuando se desechan al medio ambiente. En este trabajo evaluamos la biodegradación de la mezcla del copolímero poli(hidroxibutirato-hidroxivalerato, PHB-HV, que es un termoplástico natural, biodegradable y biocompatible, y del almidón anfiprótico, en la proporción de 75 y 25% m/m, respectivamente. Los resultados se obtuvieron mediante el ensayo de Sturm, una metodología para la evaluación de la biodegradación en presencia de un cultivo mixto de hongos Phanerochaete chrysosporium y Talaromyces wortmannii. Los resultados apuntaron a una biodegradación de la mezcla en función del tiempo, con aparición de grupos carboxílicos terminales. Además, se observó una nueva simetría cristalina en la estructura polimérica.INTRODUCCIÓNEl uso de polímeros es cada vez más común en la sociedad moderna. Debido a sus propiedades y facilidad de procesamiento, se han convertido en materiales adecuados para una amplia variedad de aplicaciones. Los polímeros son materiales inertes, no degradables, higiénicos, convenientes y cómodos. Sin embargo, poseen una propiedad indeseable: la durabilidad. Algunas de sus aplicaciones son desechables, y la dificultad para degradarlos en el medio ambiente ha despertado una gran preocupación en la actualidad.El desarrollo de nuevos materiales plásticos que sean estables durante su tiempo de uso y biodegradables, especialmente por la acción de microorganismos cuando se desechan en el medio ambiente, es una alternativa prometedora para minimizar la contaminación por plásticos.Los poliésteres son polímeros biodegradables que contienen grupos funcionales éster en su estructura. La razón principal es que las estructuras de estos materiales son fácilmente atacadas por los hongos mediante hidrólisis. Estos polímeros pueden ofrecer una amplia variedad de propiedades, que van desde plásticos rígidos altamente cristalinos hasta polímeros dúctiles. Las propiedades terapéuticas descubiertas en ciertos poliésteres han hecho posible su producción a escala industrial, principalmente en forma de hilos de sutura y cápsulas.

El uso de polímeros como biomateriales ha aumentado en los últimos años, principalmente como soportes poliméricos en la regeneración tridimensional y la sustitución de tejidos. Aunque el polietileno de ultra alto peso molecular (UHMWPE) muestra ventajas en su uso como biomaterial, particularmente como implante ortopédico, su baja reactividad química constituye un factor limitante para la interacción con el tejido óseo. La modificación morfológica de este polímero, dando lugar a un material poroso, y su asociación con un material bioactivo pueden proporcionar biomateriales a medida para la regeneración y sustitución del tejido óseo. En este trabajo se han preparado soportes poliméricos porosos combinando las técnicas de lixiviación salina y moldeo por compresión con la aplicación de distintas presiones de compresión. Los soportes poliméricos mostraron porosidad interconectada con tamaño de poros entre 34 y 49 μm y porosidad entre 39 y 53%, por lo que pueden considerarse biomateriales porosos adecuados.INTRODUCCIÓNLos biomateriales pueden considerarse productos destinados a ser utilizados en seres humanos con el fin de tratar o aliviar una enfermedad o lesión, así como para la sustitución y modificación de su anatomía o procesos fisiológicos. Por tanto, incluyen cualquier producto natural, sintético o modificado que pueda ser utilizado como producto sanitario o parte del mismo. Los materiales sintéticos utilizados con este fin incluyen metales, polímeros y cerámicas, así como sus combinaciones en los denominados compuestos.Se ha prestado mucha atención al desarrollo de biomateriales porosos, incluidos la producción de membranas, recubrimientos e implantes. La presencia de poros en la superficie de los implantes les permite unirse al tejido vivo mediante el crecimiento de tejido a través de los poros en todo el implante. Esta conexión tejido poroso/implante se conoce como fijación biológica y es capaz de soportar estados de carga complejos. En ingeniería tisular, el uso de soportes porosos denominados andamiajes tiene como objetivo la reconstrucción de nuevos órganos y tejidos.El tamaño y la interconectividad de los poros, así como la permeabilidad y la química de la superficie de los biomateriales, tienen una influencia crucial en la formación ósea.

Las pilas de combustible (FC) siguen recibiendo una atención creciente, a pesar de no ser una tecnología nueva, ya que se consideran la "fuente de energía del futuro" por características como su alto rendimiento energético y su baja emisión de contaminantes. La tecnología de la CF puede reducir el impacto negativo de las fuentes de energía en el medio ambiente, mejorando así la calidad de vida y prolongando la vida útil de las reservas de combustibles fósiles. En la actualidad, la corriente principal de la investigación en FC se dirige a los sistemas móviles y portátiles, para los que la tecnología más prometedora son las pilas de combustible de electrolito polimérico, también conocidas como PEMFC (Polymer Electrolyte Fuel Cell). En esta investigación nos centramos en el desarrollo de membranas poliméricas cuyo objetivo es reducir sus costes de producción. En este trabajo nos centraremos en los aspectos fisicoquímicos relacionados con el desarrollo de membranas poliméricas. Se discutirán los aspectos estructurales del Nafion®, que se relacionarán con las siguientes propiedades fisicoquímicas: flujo electrosmótico, permeabilidad gaseosa, transporte de agua a través de la membrana polimérica, estabilidades química y térmica. Toda la discusión se ha realizado utilizando el Nafion® como modelo de polímeros perfluorados.INTRODUCCIÓNLas pilas de combustible (FC) son células electroquímicas que convierten directamente la variación de energía libre de Gibbs (∆G) de una reacción redox en energía eléctrica. Desde el punto de vista químico, representan una tecnología avanzada en comparación con el proceso de combustión convencional.Aunque las pilas de combustible son un tema candente en la actualidad, fueron inventadas hace más de 150 años. En 1839, el abogado y científico William Robert Grove desarrolló una pila alimentada con hidrógeno (H₂) y oxígeno (O₂), utilizando ácido sulfúrico diluido como electrolito. Este dispositivo seguía un principio similar al de las actuales pilas de combustible de ácido fosfórico (PAFC). Grove denominó su invención "batería de gas", y el término "pila de combustible" fue introducido 50 años después por los químicos Ludwig Mond y Charles Langer. La primera pila de combustible aplicada, de tipo AFC (Alkaline Fuel Cell), fue desarrollada por Francis Thomas Bacon a mediados del siglo XX. Sin embargo, tras la crisis energética mundial de 1973, la investigación en pilas de combustible cobró impulso, especialmente en países con centrales termoeléctricas dependientes de derivados del petróleo para la producción de electricidad.

Se estudiaron las películas de polipropileno (PP), polietileno de alta densidad (HDPE) y polietileno de baja densidad (LDPE) según la forma en que se recogen sus residuos (segregados o mezclados con otros residuos) evaluando la cantidad de impurezas y las aguas residuales de lavado. Se comprobó que las películas procedentes de la recogida mixta presentaban como mínimo un 30% de impurezas, mientras que las películas procedentes de la recogida segregada (o en la acera) presentaban como máximo un 10% de impurezas. La cantidad de impurezas y la turbidez del agua residual indicaron que se puede obtener un 20% más de material de las películas de recolección segregada, preferidas por los recicladores, además de tener un proceso de lavado más simple porque sólo involucra la remoción de sólidos, al contrario de la recolección mixta que está asociada a la impregnación de residuos húmedos. Los efluentes también se evaluaron en función de la cantidad total de sólidos, sedimentos y concentración de nueve metales. Los resultados mostraron que ambos tipos de recogida generaban aguas residuales similares y su tratamiento requiere como máximo dos etapas: sedimentación y dilución del efluente en la masa de agua.INTRODUCCIÓNDebido a su baja densidad y alta superficie, las **películas de plástico desechadas** pueden contener una cantidad significativa de **impurezas** en relación con su peso. Estas impurezas pueden derivarse del contacto entre el plástico y el producto envasado durante su uso, así como de la interacción con otros productos desechados. Aunque se realice una separación eficiente de las películas de otros residuos, es común que las impurezas permanezcan en la superficie de las películas. Estas impurezas pueden transferirse a los equipos de procesamiento, lo que puede dificultar o incluso imposibilitar la obtención de productos de calidad.Un sistema de lavado efectivo es necesario para transferir las impurezas del plástico al agua. Este proceso implica costos adicionales tanto en la etapa de lavado como en el tratamiento del efluente para que sea adecuado para el consumo industrial o para ser vertido a la red de alcantarillado. El impacto ambiental del lavado puede ser significativo si el efluente se elimina de manera inapropiada, como a través de vertidos directos a ríos, lagos o lagunas, o indirectamente a galerías de aguas pluviales, lo que afecta negativamente la reputación ecológica del reciclaje de plásticos.

Se investigó el potencial de aceleración del ZNIBU [bis(4-metilfenillditiocarbimatozincato(II)) de tetrabutil amonio] en el proceso de vulcanización de compuestos de caucho natural. Los compuestos vulcanizados se sometieron a pruebas de dureza, elasticidad y densidad y se compararon con los vulcanizados con aceleradores comerciales como CBS (N-ciclohexil-2- benzotiazolesulfenamida), TMTD (disulfuro de tetrametiltiuram) y MBTS (disulfuro de dibenzotiazol). El nuevo acelerador probado resultó ser demasiado lento para una aplicación comercial, pero sus propiedades eran similares a las de otros aceleradores.INTRODUCCIÓNEl primer intento de aumentar la velocidad de reacción de los compuestos elastoméricos surgió con los óxidos metálicos de plomo, calcio y magnesio. Sin embargo, este aumento resultó insuficiente para aplicaciones comerciales hasta que, en 1906, Oenslager descubrió los aceleradores orgánicos con la síntesis de la anilina, que, al ser altamente tóxica, se prohibió su uso en la preparación de productos de caucho. Posteriormente, el uso de diversos compuestos como el 2-mercaptobenzotiazol (MBT), descrito por Bedford y Sebrell y por Bruni y Romani en 1921, las guanidinas, aldehídoaminas y los ditiocarbamatos, entre otros, se convirtieron en habituales. En la actualidad, con la diversidad de sustancias disponibles en el mercado, el desarrollo de nuevos aceleradores ya no despierta tanto interés. Según su actividad en relación con la velocidad, los aceleradores pueden clasificarse en lentos, medios, rápidos o muy rápidos. La elección del acelerador más adecuado para un compuesto de caucho debe tener en cuenta, además de su eficacia, factores como el tiempo de precurado, que es el tiempo de seguridad durante el cual no se produce ninguna reticulación significativa. La existencia de aceleradores con diferentes valores de velocidad de curado y tiempo de precurado es de gran utilidad en la industria. Con los aceleradores disponibles en el mercado, una práctica popular es utilizar una mezcla de aceleradores en composiciones elastoméricas, con el objetivo de proporcionar los requisitos necesarios para la vulcanización que no pueden satisfacerse con un solo compuesto. Debido a la creciente preocupación social y medioambiental, muchos de los aceleradores que se utilizan actualmente, en particular los que generan nitrosaminas, tienden a ser sustituidos por otros que no causan problemas para la salud y el medio ambiente. Las nitrosaminas se forman por reacciones en las que intervienen aminas secundarias. Los aceleradores como el MBS (2-morfolinotiobenzotiazol) y el TMTD son muy tóxicos y forman nitrosaminas.

El objetivo de este trabajo fue evaluar el efecto del compatibilizante PE-g-MA (5 y 10 % en peso) sobre el comportamiento reológico de nanocompuestos de poliamida6/polietileno/arcilla orgánica. La organoarcilla se trató con una sal de amonio cuaternario (Cetremide). En general, se observó que la presencia de compatibilizador aumentaba el par de torsión de la mezcla PA6/PE y que la presencia de organoarcilla (2 % en peso) no parecía afectar al comportamiento del par de torsión de la mezcla sin compatibilizador. Por otro lado, para el nanocompuesto con 10 % en peso de compatibilizador y con la arcilla orgánica, se observó un aumento significativo del par en comparación con otras mezclas, lo que apunta a una fuerte interacción entre la caly y las matrices poliméricas, es decir, una mayor viscosidad del sistema, probablemente debido a la presencia del compatibilizador. Los resultados de la difracción de rayos X mostraron que los sistemas presentaban una estructura intercalada y/o exfoliada.INTRODUCCIÓNEl desarrollo de la nanotecnología en las últimas décadas ha suscitado un gran interés en el ámbito de los nanocomposites debido a las propiedades especiales de estos materiales: no sólo permiten obtener propiedades equivalentes a las de los compuestos tradicionales, sino también porque presentan propiedades ópticas, eléctricas y magnéticas únicas. Los nanocompuestos poliméricos son materiales híbridos en los que se dispersan sustancias inorgánicas de tamaño nanométrico en una matriz polimérica. Uno de los sistemas más prometedores es el híbrido basado en polímeros orgánicos y minerales inorgánicos de arcilla formados por silicatos estratificados. Los nanocompuestos de polímero/silicato en capas son similares a los compuestos poliméricos convencionales en que utilizan cargas para mejorar propiedades no disponibles en los polímeros sin carga. Sin embargo, los nanocomposites presentan propiedades muy interesantes en comparación con los polímeros, ya que tienen altas propiedades mecánicas, térmicas, de barrera, retardante de llama y estabilidad dimensional a bajos niveles de carga, típicamente 1-5% en masa. Para que esto ocurra, es necesario que la arcilla (silicato estratificado) esté uniformemente dispersa en el polímero y que exista una interacción interfacial entre la matriz polimérica y el silicato. Por lo tanto, el tratamiento superficial de la arcilla con sales orgánicas es esencial para que se convierta en organofílica, es decir, compatible con los polímeros orgánicos y, de este modo, el híbrido obtenido tiene mejores prestaciones y un bajo coste. Además, la elevada relación de aspecto (relación longitud de capa/diámetro) de las arcillas favorece esta fuerte interacción con el polímero.

Se prepararon breas mesofásicas, precursoras de fibras de carbono de alto rendimiento, a partir de brea de petróleo mediante un tratamiento térmico en dos etapas, en un reactor capaz de tratar térmicamente 700 g de brea de petróleo bajo agitación. El proceso consistió en un pretratamiento bajo presión a 390, 410 y 430 °C en atmósfera de nitrógeno, a 0,9 MPa, durante tres horas, como primera etapa, seguido de otro tratamiento térmico bajo presión atmosférica, como segunda etapa. Para estudiar las propiedades de las muestras de brea de petróleo, durante el experimento se retiraron del sistema. Se utilizaron insolubles de quinoleína, insolubles de tolueno, contenido de mesofase y punto de reblandecimiento de las muestras para seguir el proceso de pirólisis. Los resultados revelaron ligeras variaciones en las propiedades de las breas producidas a 390 y 410 °C. Sin embargo, las muestras de brea producidas a 430 °C tenían puntos de reblandecimiento superiores a 300 °C, y contenidos de mesofase en torno al 70%.INTRODUCCIÓNLos piches son materias primas ricas en el elemento carbono y esenciales para la producción de diversos materiales. Se han utilizado como impregnantes para la fabricación de electrodos de grafito (con aplicación en la fabricación de acero), aglutinantes para la fabricación de pasta de electrodos Soderberg (con aplicación en la fabricación de aluminio), en la producción de coque para las industrias del acero y el aluminio, en la producción de grafitos especiales muy utilizados en la industria biomédica, en reactores nucleares y para la producción de fibras de carbono con un alto módulo de Young (alta rigidez) y fibras de carbono de bajo coste para uso general. Hasta hace poco, la mayoría de estas aplicaciones industriales se abastecían de alquitrán de hulla (generado en las coquerías de las acerías, a partir de carbón mineral). Sin embargo, este material es extremadamente tóxico y altamente contaminante. Por este motivo, en la última década se ha iniciado un movimiento para fomentar la sustitución de la brea por alquitrán de petróleo. La brea mesofásica puede obtenerse tanto de la brea de alquitrán como de la brea de petróleo. La brea de petróleo se produce a partir de petróleo decantado, que consiste en el residuo aromático resultante del craqueo catalítico del petróleo pesado. La brea de alquitrán presenta ventajas con respecto a la preparación de breas mesofásicas porque es más rica en hidrocarburos aromáticos, que facilitan la formación de mesofases. Por otra parte, la brea de petróleo no contiene insolubles primarios de quinoleína, que no favorecen la formación de mesofases.

El creciente interés de la medicina por el uso de materiales poliméricos biorreabsorbibles ha estimulado a los investigadores del área ortopédica a desarrollar soluciones más biológicas, sustituyendo hilos, vástagos y placas metálicas por polímeros biorreabsorbibles en el tratamiento de fracturas. Así, decidimos estudiar implantes de las mezclas PLLA/PHBV (dos polímeros biorreabsorbibles) moldeados en un mini-inyector. Dichos implantes se utilizaron para la recuperación de fracturas de fémur de conejo y se evaluaron en comparación con la rosca de Steinmann (acero inoxidable, de uso comercial). Tras la eutanasia con 6, 12 y 24 semanas de implantación de los artefactos, los huesos se estudiaron con rayos X, examen histológico y prueba mecánica, mientras que los implantes poliméricos se sometieron a microscopía electrónica de barrido (SEM), prueba mecánica y calorimetría diferencial de barrido modular (MDSC). La radiografía mostró una buena calota ósea tanto con el uso del vástago polimérico como con el control metálico. El estudio histológico mostró ausencia de reacciones inflamatorias u osteólisis. La prueba mecánica mostró consolidación ósea en los dos grupos. En la prueba mecánica y en los estudios de calorimetría, el vástago polimérico presentó signos de degradación progresiva en el tiempo estudiado. Con los datos obtenidos, podemos afirmar que el implante PLLA/PHBV demostró ser tan eficaz en la reparación de fracturas de fémur de conejo como el control metálico.INTRODUCCIÓNEn las dos últimas décadas, los materiales biorreabsorbibles se han utilizado experimental y clínicamente en procedimientos quirúrgicos ortopédicos, como la osteosíntesis de fracturas, sustitución de hueso, cartílago y menisco, y fijación de ligamentos. El uso de compuestos poliméricos combina sus diferentes propiedades (mecánicas, térmicas y viscoelásticas) para obtener el mejor resultado deseado en las diversas aplicaciones. Los polímeros biorreabsorbibles más estudiados son poli(ácido láctico) o PLA, poli(ácido glicólico) o PGA, poli-p-dioxanona o PDS, poli(hidroxibutirato) o PHB y poli(hidroxibutirato)-co-poli(hidroxivalerato) o PHVB. Todas ellas son sustancias que se degradan principalmente por hidrólisis, mediante la ruptura de los enlaces éster, formando grupos terminales carboxilo e hidroxilo. Los productos de degradación se incorporan al ciclo y son eliminados por el organismo en forma de dióxido de carbono y agua. Por sus características, son adecuados para su uso en dispositivos ortopédicos, soporte para cultivo celular, tubos para regeneración nerviosa, así como en cartílago, hígado e intestino.

El reciclaje de elastómeros vulcanizados representa un problema para las empresas generadoras de residuos elastoméricos y se ha convertido en un amplio campo de estudio para los investigadores en esta área. Este estudio aborda el posible uso de estos residuos e investiga una alternativa para su valorización a través de la incorporación de polvo de banda de rodadura de neumáticos de automóviles (STR-r) como relleno en una formulación típica para banda de rodadura de neumáticos de motocicleta (formulación base - BF). El estudio comenzó con la caracterización del STR-r, basada en análisis granulométricos, termogravimétricos (TGA) y de calorimetría diferencial de barrido (DSC). La incorporación de STR-r en BF se llevó a cabo en un mezclador abierto, en proporciones de 5 a 20 phr. Se determinaron los parámetros reométricos de la vulcanización y las propiedades mecánicas de los compuestos preparados, como el alargamiento a la rotura, la dureza (Shore A), la resistencia a la abrasión, a la tracción y al desgarro. Los resultados se compararon con los del BF utilizado en el proceso de producción de una empresa de neumáticos para motocicletas. Tras el análisis de los resultados de los diferentes compuestos, se seleccionó la formulación con 10 phr de STR-r para su producción a escala industrial, es decir, en una mezcladora cerrada de tipo Banbury. Se realizó el cálculo del coste de producción para evaluar la viabilidad económica de esta opción de reciclado.INTRODUCCIÓNEn función de propiedades como la elasticidad, flexibilidad, impermeabilidad, resistencia a la abrasión y a la corrosión, los materiales elastoméricos se utilizan ampliamente en una gran variedad de aplicaciones. Sin embargo, durante el proceso de producción de artefactos elastoméricos en general, se calcula que se genera un 10% de residuos, cantidad que se vuelve significativa cuando el consumo en 2006 en Brasil fue de 400.000 toneladas de caucho sintético y 314.000 toneladas de caucho natural. Para la industria del neumático, se calcula que los residuos generados en el proceso de producción se sitúan entre el 1% y el 2%. En Rio Grande do Sul, la industria del caucho genera anualmente cerca de 11.800 toneladas de residuos, de los cuales el 87% son residuos industriales clasificados según la NBR 10004-04 como Clase II - no peligrosos, y por eso deben ser eliminados adecuadamente.Además de los residuos generados en el proceso de producción, también hay residuos relacionados a artefactos post-consumo. En este contexto, la mayor fuente de residuos son los neumáticos inservibles, que contienen principalmente copolímero de butadieno y estireno (SBR) y caucho natural (NR).

Este trabajo describe un estudio sobre el efecto del envejecimiento UV en el transporte de agua a través de láminas de PET recicladas a partir de botellas de bebidas. Utilizando un formalismo termodinámico basado en la relación de Eyring y los resultados del coeficiente de permeabilidad al agua, es posible determinar la entropía y la entalpía de activación para el proceso de transporte de agua. Estas funciones se correlacionaron mediante el diagrama termodinámico de compensación y se establecieron correlaciones entre la degradación de las muestras de PET, medida por FTIR, y las propiedades de transporte. También se analizaron los posibles efectos de la presencia de estabilizantes, pigmentos e historial de procesado.INTRODUCCIÓNEn las últimas décadas, la aplicación de termoplásticos ha crecido rápidamente debido a sus propiedades, tales como buena moldeabilidad en caliente y resistencia mecánica, baja densidad, transparencia, capacidad de coloración y/o impresión, buena resistencia mecánica y, sobre todo, bajo coste. El problema de eliminación de residuos poliméricos, que ocupan una gran parte de los residuos urbanos del mundo y son difíciles de descomponer, ha surgido paralelamente a la aceleración del consumo.El reciclaje de estos residuos contribuiría a resolver el problema medioambiental y permitiría desarrollar nuevos materiales a partir de mezclas y compuestos que aporten mayor valor añadido al material postconsumo. Debido a la baja reciclabilidad de los polímeros, el coste de recuperación puede ser superior al de obtención de la materia prima, y la calidad del material reciclado suele ser inferior a la de la resina virgen. Sin embargo, tomando materiales básicos, el coste de recuperación del tereftalato de polietileno (PET) y del polietileno de alta densidad (HDPE) es inferior al valor de la materia prima, especialmente cuando el precio del barril de petróleo está entre 20 y 35 dólares. En 2005, el valor del barril de petróleo se situaba en torno a los 50,00 dólares, por lo que el reciclaje de estos materiales era económicamente viable.Existen tres tipos de procesos de reciclaje de polímeros: mecánico, químico y energético. El reciclaje mecánico utiliza polímero postindustrial (primario) o postconsumo (secundario); el proceso químico implica la despolimerización o degradación a productos de bajo peso molecular; y en el proceso energético, se recupera energía de los residuos poliméricos mediante incineración controlada.