resina
Páginas: 76 (18796 palabras)
Publicado: 4 de noviembre de 2013
1
SÍNTESIS DE UNA RESINA ACRÍLICA PARA TINTAS.
RESUMEN
El presente proyecto final de carrera se fundamenta en la investigación del desarrollo de
nuevos materiales de tipo resina acrílica, destinadas a la fabricación industrial de tintas al
agua. Se realizarán 10 ensayos de síntesis de manera correlativa, hasta conseguir una
formulación mejorada para su correcta aplicación y que a su veztenga un impacto
medioambiental mínimo.
Previo al estudio de estas 10 síntesis, se encontrará en este texto información a cerca de los
materiales utilizados, teoría de reacción en emulsión, así como aspectos prácticos y
recomendaciones a seguir para su síntesis, tanto a nivel de laboratorio como de manera
industrial. A su vez, se presenta un capítulo donde se exponen los diferentesparámetros a
controlar en cada síntesis, así como la metódica en que se basan.
Se parte de una composición determinada, y a tenor de los resultados arrojados de su
aplicación, se realiza una serie de modificaciones sobre la misma para ir mejorándolos.
Estas
modificaciones
juegan
con
un
amplio
espectro
de
variables,
desde
las
concentraciones de monómeros, ácidos y / oemulsionantes hasta la utilización de contratipos de diferentes componentes, buscando una mayor efectividad en diferentes aspectos.
Para cada una de las síntesis realizadas, se efectúa un control de calidad de la misma, y
una evaluación de los resultados. Se busca una explicación directa del tipo causa-efecto
para cada uno de los cambios propuestos, acompañándose en todos los casos de gráficascomparativas entre las diferentes tentativas.
De estas modificaciones se extrae que la composición de la resina tiene que ser concisa y
exacta. La menor variación en las proporciones, ya sea aumentar o disminuir la cantidad de
ácido o la proporción de los monómeros (por nombrar algunos de los cambios realizados),
puede aumentar el tamaño de partícula, incorporar más sedimentos al producto finalo
hasta variar las propiedades de la resina ya aplicada sobre el sustrato.
Finalmente, y una vez comprobadas y evaluadas las propiedades de la resina final, se
realiza un estudio de su viabilidad económica, para realizar un escalado de laboratorio a
nivel industrial. En este caso en particular, los cálculos son referidos a su síntesis en un
reactor de 40 toneladas.
2
SÍNTESIS DE UNARESINA ACRÍLICA PARA TINTAS.
3
SÍNTESIS DE UNA RESINA ACRÍLICA PARA TINTAS.
ÍNDICE
Página
PREFACIO
7
INTRODUCCIÓN
9
1. INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA POLIMÉRICA
11
1.1 QUÍMICA POLIMÉRICA
11
1.2 REACCIONES DE POLIMERIZACIÓN
11
1.2.1 POLIMERIZACIÓN POR RADICALES LIBRES
2. POLIMERIZACIÓN EN EMULSIÓN
12
17
2.1 MODELO DE HARKINS
17
2.2 OBJECIONES ALA TEORÍA HARKINS
21
3. EMULSIONANTES
23
3.1 CLASIFICACIÓN DE LOS EMULSIONANTES
23
3.2 ESTABILIZADOR DE LOS SISTEMAS COLIDALES
24
3.3 FUNCIÓN DEL EMULSIONANTE
26
3.3.1 FORMADOR DE MICELAS
26
3.3.2 ESTABILIZADOR DEL SISTEMA
28
4. VARIABLES EN EL PROCESO DE EMULSIÓN
29
4.1 TEMPERATURA
29
4.2 pH
29
4.3 AGITACIÓN
30
4.4 VELOCIDAD DEDOSIFICACIÓN DEL MONÓMERO
31
4.4.1 IMPACTO SOBRE LA VISCOSIDAD
31
4.4.2 TEMPERATURA DE REACCIÓN
32
5. PROCESO EXPERIMENTAL
35
4
SÍNTESIS DE UNA RESINA ACRÍLICA PARA TINTAS.
5.1 TÉCNICAS DE PROCESO
35
5.2 POLIMERIZACIÓN EN EMULSIÓN CONTINUA
35
5.2.1 CAPACIDAD CALORÍFICA EN EMULS. CONTINUA
37
5.3 POLIMERIZACIÓN EN EMULSIÓN SEMICONTINUA
37
5.4FACTORES A CONTROLAR DURANTE LA SÍNTESIS
39
5.5 METODOLOGÍA UTILIZADA
40
5.6 CUADRO RESUMEN DE LAS SÍNTESIS REALIZADAS
43
5.7 CARACT. DE LAS PRIMERAS MAT. UTILIZADAS
44
5.8 ESPECIFICACIONES Y CALIDAD FINAL DE LA RESINA
48
5.8.1 SÓLIDOS
49
5.8.2 pH
49
5.8.3 VISCOSIDAD
50
5.8.4 ABSORCIÓN DE LUZ
50
5.8.5 SEDIMENTOS
51
5.8.6 CONTENIDO EN...
SÍNTESIS DE UNA RESINA ACRÍLICA PARA TINTAS.
RESUMEN
El presente proyecto final de carrera se fundamenta en la investigación del desarrollo de
nuevos materiales de tipo resina acrílica, destinadas a la fabricación industrial de tintas al
agua. Se realizarán 10 ensayos de síntesis de manera correlativa, hasta conseguir una
formulación mejorada para su correcta aplicación y que a su veztenga un impacto
medioambiental mínimo.
Previo al estudio de estas 10 síntesis, se encontrará en este texto información a cerca de los
materiales utilizados, teoría de reacción en emulsión, así como aspectos prácticos y
recomendaciones a seguir para su síntesis, tanto a nivel de laboratorio como de manera
industrial. A su vez, se presenta un capítulo donde se exponen los diferentesparámetros a
controlar en cada síntesis, así como la metódica en que se basan.
Se parte de una composición determinada, y a tenor de los resultados arrojados de su
aplicación, se realiza una serie de modificaciones sobre la misma para ir mejorándolos.
Estas
modificaciones
juegan
con
un
amplio
espectro
de
variables,
desde
las
concentraciones de monómeros, ácidos y / oemulsionantes hasta la utilización de contratipos de diferentes componentes, buscando una mayor efectividad en diferentes aspectos.
Para cada una de las síntesis realizadas, se efectúa un control de calidad de la misma, y
una evaluación de los resultados. Se busca una explicación directa del tipo causa-efecto
para cada uno de los cambios propuestos, acompañándose en todos los casos de gráficascomparativas entre las diferentes tentativas.
De estas modificaciones se extrae que la composición de la resina tiene que ser concisa y
exacta. La menor variación en las proporciones, ya sea aumentar o disminuir la cantidad de
ácido o la proporción de los monómeros (por nombrar algunos de los cambios realizados),
puede aumentar el tamaño de partícula, incorporar más sedimentos al producto finalo
hasta variar las propiedades de la resina ya aplicada sobre el sustrato.
Finalmente, y una vez comprobadas y evaluadas las propiedades de la resina final, se
realiza un estudio de su viabilidad económica, para realizar un escalado de laboratorio a
nivel industrial. En este caso en particular, los cálculos son referidos a su síntesis en un
reactor de 40 toneladas.
2
SÍNTESIS DE UNARESINA ACRÍLICA PARA TINTAS.
3
SÍNTESIS DE UNA RESINA ACRÍLICA PARA TINTAS.
ÍNDICE
Página
PREFACIO
7
INTRODUCCIÓN
9
1. INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA POLIMÉRICA
11
1.1 QUÍMICA POLIMÉRICA
11
1.2 REACCIONES DE POLIMERIZACIÓN
11
1.2.1 POLIMERIZACIÓN POR RADICALES LIBRES
2. POLIMERIZACIÓN EN EMULSIÓN
12
17
2.1 MODELO DE HARKINS
17
2.2 OBJECIONES ALA TEORÍA HARKINS
21
3. EMULSIONANTES
23
3.1 CLASIFICACIÓN DE LOS EMULSIONANTES
23
3.2 ESTABILIZADOR DE LOS SISTEMAS COLIDALES
24
3.3 FUNCIÓN DEL EMULSIONANTE
26
3.3.1 FORMADOR DE MICELAS
26
3.3.2 ESTABILIZADOR DEL SISTEMA
28
4. VARIABLES EN EL PROCESO DE EMULSIÓN
29
4.1 TEMPERATURA
29
4.2 pH
29
4.3 AGITACIÓN
30
4.4 VELOCIDAD DEDOSIFICACIÓN DEL MONÓMERO
31
4.4.1 IMPACTO SOBRE LA VISCOSIDAD
31
4.4.2 TEMPERATURA DE REACCIÓN
32
5. PROCESO EXPERIMENTAL
35
4
SÍNTESIS DE UNA RESINA ACRÍLICA PARA TINTAS.
5.1 TÉCNICAS DE PROCESO
35
5.2 POLIMERIZACIÓN EN EMULSIÓN CONTINUA
35
5.2.1 CAPACIDAD CALORÍFICA EN EMULS. CONTINUA
37
5.3 POLIMERIZACIÓN EN EMULSIÓN SEMICONTINUA
37
5.4FACTORES A CONTROLAR DURANTE LA SÍNTESIS
39
5.5 METODOLOGÍA UTILIZADA
40
5.6 CUADRO RESUMEN DE LAS SÍNTESIS REALIZADAS
43
5.7 CARACT. DE LAS PRIMERAS MAT. UTILIZADAS
44
5.8 ESPECIFICACIONES Y CALIDAD FINAL DE LA RESINA
48
5.8.1 SÓLIDOS
49
5.8.2 pH
49
5.8.3 VISCOSIDAD
50
5.8.4 ABSORCIÓN DE LUZ
50
5.8.5 SEDIMENTOS
51
5.8.6 CONTENIDO EN...
Leer documento completo
Regístrate para leer el documento completo.