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https://hdl.handle.net/20.500.12104/79816Registro completo de metadatos
| Campo DC | Valor | Lengua/Idioma |
|---|---|---|
| dc.contributor.advisor | Jasso Gastinel, Carlos Federico | |
| dc.contributor.advisor | Gonzalez Ortiz, Luis Javier | |
| dc.contributor.advisor | López Manchado, Miguel Angel | |
| dc.contributor.author | Rivera Gálvez, Francisco Javier | |
| dc.date.accessioned | 2019-11-29T18:40:13Z | - |
| dc.date.available | 2019-11-29T18:40:13Z | - |
| dc.date.issued | 2016 | |
| dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/20.500.12104/79816 | - |
| dc.identifier.uri | https://wdg.biblio.udg.mx | |
| dc.description.abstract | La composición de un copolímero se puede variar en un amplio intervalo para obtener una combinación particular de propiedades deseables. El proceso de síntesis ofrece la posibilidad de alterar las características de la cadena en la dirección deseada, introduciendo de manera apropiada una segunda o tercera unidad repetitiva. Al variar el perfil de alimentación y la composición de una mezcla de monómeros en la síntesis de materiales poliméricos, se pueden producir copolímeros a medida. 1 Si en estos polímeros con gradiente de composición, durante la alimentación se cambia uno de los monómeros por un tercero, dos copolímeros con diferentes características se obtienen, capaces de otorgar cambios en las propiedades del producto por la mezcla de los componentes reaccionantes. Mediante la copolimerización en emulsión sembrada semicontinua, es posible establecer perfiles de alimentación para aprovechar las cualidades intrínsecas de las unidades de construcción empleadas de manera óptima para la producción de estos materiales. | |
| dc.description.tableofcontents | Índice. l. Resumen .................................................................................................................................... l 2. Marco teórico ............................................................................................................................ 3 2.1. Reacciones de polimerización ............................................................................................... 3 2.2. Polimerizaciones en cadena .................................................................................................. 3 2.2.1. Polimerización radicálica tradicional.. .......................................................................... 3 2.2.2. Polimerización radicálica controlada o polimerizaciones vivientes ............................ 5 2.3. Procesos de polimerización ................................................................................................... 7 2.4. Polimerización en emulsión .................................................................................................. 7 2.4.1. Teoría cinética de la polimerización en emulsión ......................................................... 8 2.4.2. Elementos que componen la polimerización en emulsión ............................................ 9 2.4.2.1. Medio continuo ............................................................................................................ 9 2.4.2.2. Iniciadores .................................................................................................................... 9 2.4.2.3. Tensoactivos ............................................................................................................... 10 2.4.2.4. Amortiguadores (o buffer) ........................................................................................ 11 2.4.2.5. Agentes de transferencia de cadena ......................................................................... 11 2.4.3. Proceso por lote o una etapa ........................................................................................ 12 2.4.3.1. Polimerización en dos o más etapas .......................................................................... 12 2.4.4. Polimerización semi - continua ................................................................................... 12 2.4.5. Polimerización continua ............................................................................................... 12 2.4.6. Clasificación de las emulsiones según su tamaño y diferencias ................................. 13 2.5. Sistemas multicomponente .................................................................................................. 13 2.5.1. Mezclas químicas .......................................................................................................... 14 2.5.1.1. Copolímeros ............................................................................................................... 14 2.5.1.1.1. Aleatorios, al azar o estadísticos ............................................................................ 15 2.5.1.1.2. Alternante ................................................................................................................ 15 2.5.1.1.3. Bloques .................................................................................................................... 15 2.5.1.1.4. Injerto o ramificado ................................................................................................ 16 2.5.1.2. Terpolímeros .............................................................................................................. 17 2.5.2. Mezclas físicas ............................................................................................................... 18 2.5.2.1. Mezclas físicas con agente de acoplamiento ............................................................. 19 2.5.3. Mezclas en polímeros con gradiente ............................................................................ 19 2.6. Efecto del peso molecular en diferentes propiedades ........................................................ 20 Página I vii 2.7. Transiciones en polímeros ................................................................................................... 21 2.7.1. Temperatura de fusión ................................................................................................. 22 2.7.2. Temperatura de transición vítrea ................................................................................ 22 2. 7.3. Transiciones subvítreas ................................................................................................ 24 2.7.4. Temperatura de degradación ...................................................................................... 25 2.8. Jerarquía estructural en polímeros .................................................................................... 27 2.9. Polímeros inteligentes, polímeros a la carta ...................................................................... 28 2.10. Moldeo por compresión .................................................................................................... 28 2.11. Propiedades mecánicas ..................................................................................................... 29 2.11.1. Pruebas de tracción .................................................................................................... 30 2.11.2. Zonas de la curva esfuerzo - deformación ................................................................ 32 2.11.3. Resistencia a la tracción de materiales rígidos ......................................................... 33 2.11.4. La transición rígida - dúctil... .................................................................................... 33 2.11.5. Esfuerzo de cedencia o fluencia en materiales dúctiles ............................................ 34 2.11.6. Modos de fractura ...................................................................................................... 36 2.12. Pruebas mecanodinámicas ................................................................................................ 37 2.12.1. Determinación de la temperatura de transición vítrea ............................................ 38 2.12.2. Analizador mecanodinámico .................................................................................... .40 2.13. Extracción en Soxhlet de polímeros ................................................................................ .41 2.14. Cromatografía de permeación en gel. ............................................................................. .42 2.14.1. Ecuación de Mark- Houwink .................................................................................. .43 2.15. Resonancia magnética nuclear ........................................................................................ .43 2.15.1. Relajación .................................................................................................................... 44 2.15.2. Desplazamiento químico ............................................................................................ 45 2.15.3. Acoplamiento spin - spin ........................................................................................... 45 2.16. Microscopía electrónica de barrido ................................................................................. .46 2.17. Microscopía electrónica de transmisión .......................................................................... .48 2.18. Análisis termogravimétrico ............................................................................................. .49 2.19. Calorimetría diferencial de barrido ................................................................................ .50 2.19.1. Calorímetro diferencial de barrido .......................................................................... .51 2.20. Microscopía de fuerza atómica ........................................................................................ .52 2.20.1. Principios físicos de microscopía de fuerza atómica ............................................... .54 2.20.2. Modo contacto ............................................................................................................ .54 Página I viii 2.20.3. Modo intermitente ..................................................................................................... .54 3. Experimentación .................................................................................................................... .55 3.1. Equipo, accesorios y componentes para la síntesis ........................................................... .55 3.1.1. Componentes para la síntesis ...................................................................................... .55 3.1.2. Equipos y accesorios .................................................................................................... .55 3.2. Síntesis de los materiales .................................................................................................... .56 3.2.1. Síntesis de los homopolímeros .................................................................................... .57 3.2.2. Síntesis de los copolímeros aleatorios ......................................................................... .58 3.2.3. Síntesis de los materiales en dos etapas ...................................................................... .59 3.2.4. Síntesis de los materiales con gradiente de alimentación comonomérico (S - AB)/(S - ClVB) o (S - ClVB)/(S - AB) .............................................................................................. 60 3.2.5. Síntesis de los materiales en un proceso semi - continuo con alimentación secuenciada (S - S CIVB - CIVB - CIVB AB - AB - AB S - S) .......................................... 63 3.3. Extracción de las fracciones SOL - GEL mediante soxhlet ............................................. 65 3.4. Cromatografía de permeación en gel. ................................................................................ 65 3.5. Resonancia magnética nuclear ........................................................................................... 66 3.6. Análisis termogravimétrico ................................................................................................ 66 3. 7. Secado de materiales ........................................................................................................... 67 3.8. Molienda de materiales ....................................................................................................... 67 3.9. Moldeo por compresión ...................................................................................................... 68 3.10. Pruebas de tracción ........................................................................................................... 70 3.11. Pruebas mecanodinámicas ................................................................................................ 70 3.12. Calorimetría diferencial de barrido ................................................................................. 71 3.13. Microscopía electrónica de barrido .................................................................................. 72 3.14. Microscopía electrónica de transmisión ........................................................................... 72 3.15. Microscopía de fuerza atómica ......................................................................................... 73 4. Análisis y discusión de resultados ......................................................................................... 7 4 4.1. Análisis de la alimentación y el porcentaje de conversión en la síntesis de los materiales . ..................................................................................................................................................... 74 4.1.1. Síntesis de los homopolímeros ..................................................................................... 74 4.1.2. Síntesis y conversión para terpolímeros sintetizados en dos etapas .......................... 75 4.1.3. Flujo de monómeros y conversión para los terpolímeros con gradiente de alimentación comonomérica (S - AB)/(S- CIVB) o (S- ClVB)/(S- AB) .......................... 75 Página I ix 4.1.4. Flujo de monómeros y conversión para terpolímeros sintetizados en un proceso semi - continuo con alimentación secuenciada (S - S ClVB - CIVB - CIVB AB - AB - AB S - S) .............................................................................................................................................. 77 4.1.5. Acumulación de monómero entre etapas en la polimerización con gradiente de alimentación ............................................................................................................................ 78 4.2. Extracción mediante Soxhlet .............................................................................................. 79 4.3. Análisis de composición por resonancia magnética nuclear. Construcción de histogramas de composición ...................................................................................................... 83 4.4. Cromatografía de Permeación en Gel. ............................................................................... 84 4.5. Análisis morfológico de la partícula por microscopía electrónica de transmisión .......... 85 4.5.1. Morfología en terpolímeros en dos etapas .................................................................. 85 4.5.2. Morfología en terpolímeros con gradiente de alimentación comonomérica (S -AB)/(S - CIVB) o (S - CIVB)/(S - AB) y semilla de poliestireno ..................................................... 86 4.5.3. Morfología en terpolímeros con gradiente de alimentación comonomérica (S -AB)/(S - CIVB) o (S- CIVB)/(S-AB) y semilla de poli (acrilato de butilo) .................................. 87 4.5.4. Morfología en terpolímeros sintetizados en un proceso semi - continuo con alimentación secuenciada (S - S ClVB - CIVB - ClVB AB - AB - AB S - S) ................... 88 4.6. Resultados del análisis termogravimétrico ........................................................................ 89 4.6.1. Efecto de la degradación de terpolímeros en dos etapas ............................................ 89 4.6.2. Efecto de la degradación en terpolímeros con gradiente de alimentación comonomérica (S - AB)/(S - CIVB) o (S - CIVB)/(S - AB) y semilla de poliestireno ........ 90 4.6.3. Efecto de la degradación en terpolímeros con gradiente de alimentación comonomérica (S - AB)/(S - CIVB) o (S - CIVB)/(S - AB) y semilla de poli (acrilato de butilo) ...................................................................................................................................... 90 4.6.4. Efecto de la degradación en terpolímeros sintetizados en un proceso semi - continuo con alimentación secuenciada (S - S ClVB - ClVB - ClVB AB - AB - AB S - S) ............ 91 4. 7. Calorimetría diferencial de barrido ................................................................................... 92 4.7.1. Calorimetría diferencial de barrido en homopolímeros ............................................ 92 4. 7.2. Calorimetría diferencial de barrido en terpolímeros en dos etapas .......................... 93 4. 7.3. Calorimetría diferencial de barrido en terpolímeros con gradiente de alimentación comonomérica (S - AB)/(S - CIVB) o (S - CIVB)/(S - AB) y semilla de poliestireno ........ 93 4. 7.4. Calorimetría diferencial de barrido en terpolímeros con gradiente de alimentación comonomérica (S - AB)/(S - CIVB) o (S - CIVB)/(S - AB) y semilla de poli (acrilato de butilo) ...................................................................................................................................... 94 4. 7.5. Calorimetría diferencial de barrido en terpolímeros sintetizados en un proceso semi - continuo con alimentación secuenciada (S - S CIVB - CIVB - ClVB AB - AB - AB S - S) y semilla de poliestireno ......................................................................................................... 95 4.8. Resultado de pruebas mecanodinámicas ........................................................................... 98 Página I x 4.8.1. Efecto de la composición en terpolímeros en dos etapas en el módulo de almacenamiento ...................................................................................................................... 98 4.8.2. Efecto de la composición en terpolímeros con gradiente de alimentación comonomérica (S - AB)/(S - CIVB) o (S - CIVB)/(S - AB) y semilla de poliestireno en el módulo de almacenamiento ................................................................................................... 99 4.8.3. Efecto de la composición en terpolímeros con gradiente de alimentación comonomérica (S - AB)/(S - CIVB) o (S - CIVB)/(S - AB) y semilla de poli (acrilato de butilo) en el módulo de almacenamiento ............................................................................ 100 4.8.4. Efecto de la composición en terpolímeros sintetizados en un proceso semi - continuo con alimentación secuenciada (S - S ClVB - ClVB - CIVB AB - AB - AB S - S) y semilla de poliestireno en el módulo de almacenamiento ............................................................... 101 4.8.5. Efecto de la composición en terpolímeros en dos etapas en el módulo de pérdida y la temperatura de transición vítrea ......................................................................................... 102 4.8.6. Efecto de la composición en terpolímeros con gradiente de alimentación comonomérica (S - AB)/(S - CIVB) o (S - CIVB)/(S - AB) y semilla de poliestireno en el módulo de pérdida ................................................................................................................ 103 4.8.7. Efecto de la composición en terpolímeros con gradiente de alimentación comonomérica (S - AB)/(S - CIVB) o (S - CIVB)/(S - AB) y semilla de poli (acrilato de butilo) en el módulo de pérdida ........................................................................................... 104 4.8.8. Efecto de la composición en terpolímeros sintetizados en un proceso semi - continuo con alimentación secuenciada (S - S ClVB - ClVB - CIVB AB - AB - AB S - S) y semilla de poliestireno en el módulo de pérdida ............................................................................. 104 4.9. Resultados de pruebas de tracción ................................................................................... 106 4.9.1. Curvas esfuerzo - deformación de los homopolímeros a 25oC, 40°C y 50°C ......... 106 4.9.2. Efecto de la composición en las propiedades mecánicas .......................................... 107 4.9.2.1.1. Efecto de la composición en los terpolímeros en dos etapas a 25°C .................. 107 4.9.2.1.2. Efecto de la composición en los terpolímeros en dos etapas a 40°C .................. 108 4.9.2.1.3. Efecto de la composición en los terpolímeros en dos etapas a 50°C .................. 109 4.9.2.2.1. Efecto de la composición en los terpolímeros con gradiente de alimentación comonomérica (S - AB)/(S - CIVB) o (S - CIVB)/(S - AB) y semilla de poliestireno a 25°C . ............................................................................................................................................... 110 4.9.2.2.2. Efecto de la composición en los terpolímeros con gradiente de alimentación comonomérica (S - AB)/(S - CIVB) o (S - CIVB)/(S - AB) y semilla de poliestireno a 40°C . ............................................................................................................................................... 111 4.9.2.2.3. Efecto de la composición en los terpolímeros con gradiente de alimentación comonomérica (S - AB)/(S - CIVB) o (S - CIVB)/(S - AB) y semilla de poliestireno a 50°C . ............................................................................................................................................... 112 4.9.2.3.1. Efecto de la composición en los terpolímeros con gradiente de alimentación comonomérica (S - AB)/(S - CIVB) o (S - CIVB)/(S - AB) y semilla de poli (acrilato de butilo) a 25°C ........................................................................................................................ 113 Página I xi 4.9.2.3.2. Efecto de la composición en los terpolímeros con gradiente de alimentación comonomérica (S - AB)/(S - CIVB) o (S - CIVB)/(S - AB) y semilla de poli (acrilato de butilo) a 40°C ........................................................................................................................ 114 4.9.2.3.3. Efecto de la composición en los terpolímeros con gradiente de alimentación comonomérica (S - AB)/(S - CIVB) o (S - CIVB)/(S - AB) y semilla de poli (acrilato de butilo) a 50°C ........................................................................................................................ 115 4.9.2.4.1. Efecto de la composición en los terpolímeros sintetizados en un proceso semi - continuo con alimentación secuenciada (S - S CIVB - CIVB - CIVB AB - AB - AB S - S) y semilla de poliestireno a 25°C ........................................................................................... 116 4.9.2.4.2. Efecto de la composición en los terpolímeros sintetizados en un proceso semi - continuo con alimentación secuenciada (S - S CIVB - CIVB - ClVB AB - AB - AB S - S) y semilla de poliestireno a 40°C ........................................................................................... 117 4.9.2.4.3. Efecto de la composición en los terpolímeros sintetizados en un proceso semi - continuo con alimentación secuenciada (S - S CIVB - CIVB - CIVB AB - AB - AB S - S) y semilla de poliestireno a 50°C ........................................................................................... 118 4.9.3. Efecto de la temperatura en las propiedades mecánicas .......................................... 118 4.9.3.1. Efecto de la temperatura en los terpolímeros en dos etapas ................................. 119 4.9.3.2. Efecto de la temperatura en los terpolímeros con gradiente de alimentación comonomérica (S - AB)/(S- CIVB) o (S - CIVB)/(S - AB) y semilla de poliestireno ...... 120 4.9.3.3. Efecto de la temperatura en los terpolímeros con gradiente de alimentación comonomérica (S - AB)/(S - CIVB) o (S - CIVB)/(S - AB) y semilla de poli (acrilato de bu tilo) .................................................................................................................................... 121 4.9.3.4. Efecto de la temperatura en los terpolímeros sintetizados en un proceso semi - continuo con alimentación secuenciada (S - S CIVB - CIVB - CIVB AB - AB - AB S - S) y semilla de poliestireno ....................................................................................................... 122 4.9.3.5. Efecto de la temperatura en los terpolímeros de composición global 25 % para el acrilato de butilo ................................................................................................................... 123 4.9.3.6. Efecto de la temperatura en los terpolímeros de composición global 15 % para el acrilato de butilo ................................................................................................................... 125 4.9.4. Efecto de la semilla en las propiedades mecánicas ................................................... 126 4.9.4.1. Efecto de la semilla en los terpolímeros con gradiente de alimentación comonomérico a 25°C .......................................................................................................... 126 4.9.4.2. Efecto de la semilla en los terpolímeros con gradiente de alimentación comonomérico a 40°C .......................................................................................................... 127 4.9.4.3. Efecto de la semilla en los terpolímeros con gradiente de alimentación comonomérico a 50°C .......................................................................................................... 128 4.9.5. Efecto de la técnica de alimentación sobre las propiedades mecánicas .................. 128 4.9.5.1.1. Efecto de la técnica de alimentación en los terpolímeros de composición global 25 % para el acrilato de butilo a 25°C ..................................................................................... 129 Página I xii 4.9.5.1.2. Efecto de la técnica de alimentación en los terpolímeros de composición global 15 % para el acrilato de butilo a 25°C . .................................................................................... 129 4.9.5.2.1. Efecto de la técnica de alimentación en los terpolímeros de composición global 25 % para el acrilato de butilo a 40°C ..................................................................................... 130 4.9.5.2.2. Efecto de la técnica de alimentación en los terpolímeros de composición global 15 % para el acrilato de butilo a 40°C . .................................................................................... 131 4.9.5.3.1. Efecto de la técnica de alimentación en los terpolímeros de composición global 25 % para el acrilato de butilo a 50°C . .................................................................................... 132 4.9.5.3.2. Efecto de la técnica de alimentación en los terpolímeros de composición global 15 % para el acrilato de butilo a 50°C . .................................................................................... 133 4.10. Estudio de la fractura por microscopía electrónica de barrido . .................................. 137 4.10.1. Fractura de terpolímeros de dos etapas . ................................................................. 137 4.10.2. Fractura de terpolímeros con gradiente de alimentación y semilla de poliestireno . ............................................................................................................................................... 138 4.10.3. Fractura de terpolímeros con gradiente de alimentación y semilla de poli (acrilato de bu tilo) . .............................................................................................................................. 140 4.10.4. Fractura de terpolímeros con alimentación semi - continua y semilla de poliestireno . ............................................................................................................................................... 142 5. Conclusiones . ........................................................................................................................ 143 6. Referencias bibliográficas .................................................................................................... 145 7. Apéndices . ............................................................................................................................. 151 A. Síntesis .................................................................................................................................. 151 B. Termogramas . ........................................................................... iError! Marcador no definido. C. Curvas de tan (8) . .............................................................................................................. 151 | |
| dc.format | application/PDF | |
| dc.language.iso | spa | - |
| dc.publisher | Biblioteca Digital wdg.biblio | |
| dc.publisher | Universidad de Guadalajara | |
| dc.rights.uri | https://wdg.biblio.udg.mx/politicasdepublicacion.php | |
| dc.title | SÍNTESIS Y CARACTERIZACIÓN DE TERPOLÍMEROS SINTETIZADOS EN EMULSIÓN CON GRADIENTE DE ALIMENTACIÓN | |
| dc.type | Tesis de Maestria | |
| dc.rights.holder | Universidad de Guadalajara | |
| dc.rights.holder | Rivera Gálvez, Francisco Javier | |
| dc.type.conacyt | masterThesis | - |
| dc.degree.name | MAESTRIA EN CIENCIAS EN INGENIERIA QUÍMICA | - |
| dc.degree.department | CUCEI | - |
| dc.degree.grantor | Universidad de Guadalajara | - |
| dc.degree.creator | MAESTRO EN CIENCIAS EN INGENIERIA QUÍMICA | - |
| Aparece en las colecciones: | CUCEI | |
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