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Estudio de los procesos de reciclaje de los residuos de cauchoLópez Tinoco, Edison Jairo 13 December 2021 (has links)
Los caucho son materiales que están formados por 10 o más componentes. Estos compuestos
poseen propiedades únicas que los hacen adecuados en distintas aplicaciones donde se
requieren resistencia a la corrosión química y propiedades elásticas. Por ello, se hacen
insustituibles en la producción de neumáticos, mangueras, cables, fajas de transmisión, sellos,
etc. Es debido a estas propiedades que el reciclaje de sus residuos presenta diversos retos.
El reciclado de estos materiales comienza por un proceso de reducción de tamaño y molienda,
en el cual se obtienen partículas de caucho en tamaños que varían desde los milímetros hasta
las micras. Para ello, se deben realizar diferentes procesos de molienda según el tamaño del
residuo. Estos procesos se dividen en primario, secundario y terciario. Además, la molienda
de caucho se puede realizar por diferentes métodos como son la molienda a temperatura
ambiente y la molienda criogénica. En la molienda a temperatura ambiente, no se busca
modificar la temperatura del residuo de caucho antes o durante el proceso de molienda; sin
embargo, durante la molienda la temperatura de se puede elevar hasta los 130°C debido a las
grandes fuerzas presentes en el proceso. La molienda criogénica, llamada así porque las
temperaturas de los residuos del caucho se enfrían a temperaturas criogénicas para llevar al
caucho a un estado vítreo. En ese estado, el caucho se vuelve un material frágil y facilita su
molienda.
Uno de los método para la reutilización de los cauchos se realiza mediante el proceso de
desvulcanización. La desvulcanización, como su nombre lo indica, es un proceso en el cual se
logra romper los enlaces creados en la vulcanización para obtener un producto similar al
material virgen antes de ser vulcanizado. Este caucho desvulcanizado se puede volver a
vulcanizar de la misma forma que un material virgen; sin embargo, la propiedades mecánicas
obtenidas en el producto final suelen ser menores. Existen diferentes métodos de
desvulcanización: la química, la cual viene siendo aplicada desde hace algunas décadas; la
desvulcanización ultrasónica o por microondas, las cuales presentan un resultado prometedor;
y la desvulcanización biológica, la cual se encuentra en un estado de investigación.
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Diseño conceptual de una procesadora de látex natural para producir láminas de cauchoAsmat Cáceres, Jorge Luis 02 February 2021 (has links)
La producción de látex natural es una actividad realizada por diversas comunidades
amazónicas, todas ellas empleando métodos artesanales y con limitado apoyo técnico. Los
ingresos por exportación del cuero vegetal han significado poco más de 5% de las
exportaciones no tradicionales del Perú en el año 2010, aumentando constantemente año a año
dada la nueva demanda mundial interesada en remplazar el uso de subproductos de los
combustibles fósiles por alternativas menos contaminantes. A pesar de todos los factores que
hacen favorable la inversión en esta actividad, las comunidades productoras de cuero vegetal
no han sido apoyadas activamente estancando la producción a procesos tradicionales, los
cuales, tienen menor productividad y seguridad que los procesos industriales usados en otros
países. Ante tal problemática, el objetivo general del presente trabajo consiste en el diseño de
una procesadora de látex natural para producir láminas de caucho. La ventaja radica en que los
procesos al ser automatizados en su mayoría, requieren una mínima intervención de mano de
obra, serán más rápidos, se estandarizarán los productos siguiendo normativas de la asociación
internacional de caucho y se evitara el contacto directo de las personas con las reacciones
químicas producto del coagulado del látex. La procesadora se encarga de 4 procesos, el
tamizado del látex para la separación de impurezas, el control de calidad de la mezcla a través
de una cámara e inteligencia artificial, el mezclado del látex con el coagulante y el dispensado
de la mezcla en una bandeja para su coagulación. El producto final es una plancha de látex de
dimensiones 50 mm de espesor con 0.6 metros de ancho y 0.8 metros de largo. Para ser usada
en la fabricación de láminas de caucho RSS1
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Estudio comparativo de la acción de copolímeros en bloque de estirenobutadieno- estireno (SBS) en la modificación de las propiedades físicas y reológicas del asfaltoHerencia Peña de Pareja, Wendy Luisa 07 October 2024 (has links)
En la presente tesis se hizo un estudio comparativo de dos copolímeros estirenobutadieno-
estireno (SBS) en bloque, lineales, que actualmente son utilizados como
modificadores de asfaltos, ambos procedentes de la empresa Dynasol Elastómeros S.A.
de C.V. y fueron elaborados mediante polimerización aniónica y denominados para fines
del estudio como: SBS-1 y SBS-2. La caracterización de los copolímeros SBS fue
realizada mediante técnicas de RMN, FTIR-ATR y GPC. La diferencia principal en su
composición química entre los copolímeros SBS-1 y SBS-2 radicó en el contenido del
grupo 1,2-vinilo de la cadena de polibutadieno del copolímero. El copolímero SBS-2 tuvo
36% molar de grupos 1,2-vinilos mientras que el copolímero SBS-1 solo tuvo 11% molar.
El contenido de poliestireno en peso fue de 31% para el copolímero SBS-1 y 34% para
el copolímero SBS-2. Los pesos moleculares promedio en peso (Mw) fueron de 146,000
g/mol para los dos copolímeros. La polidispersidad fue de 1.5 para el SBS-1 y 1.6 para
el SBS-2.
El asfalto seleccionado para ser modificado con polímeros fue PEN 60-70 con Grado de
Performance PG 64-22, procedente de la Refinería Conchan de la empresa Petroperú
S.A. cuya composición química obtenida mediante la cromatografía SARA, fue de:
22.45% de compuestos saturados, 9.51% de compuestos aromáticos, 53.45% de
compuestos resinas y 14.59% de compuestos asfaltenos. Dada la composición química
del asfalto, no se cumplieron los requisitos para asegurar un alto grado de compatibilidad
asfalto/polímero, al haberse encontrado que el índice de inestabilidad coloidal fue igual
a 0.59 y no 0.3, el contenido de aromáticos igual a 9.51% y no 55% mínimo y, por otro
lado, la relación de saturados/aromáticos, fue igual a 2.36 y no 0.55, tal como es
aconsejado en la literatura (Polaccoa, 2015).
Por consiguiente, debido al bajo contenido de aromáticos, la mezcla asfalto-polímero
SBS, tendría problemas de incompatibilidad, producto del menor grado de solvencia de
polímero. (Airey, 2003).
Frente a la composición química del asfalto seleccionado, la dosis de polímero no fue
alta y el uso de azufre como agente vulcanizante del polímero ayudó a mejorar la
estabilidad en el almacenamiento del asfalto modificado.
La relación de azufre/polímero fue 0.05 con ambos copolímeros SBS. Sin embargo, esta
relación depende de la calidad del polímero seleccionado y sobre todo de las
características del asfalto modificado requeridas para su uso en el pavimento, de acuerdo a las Especificaciones Técnicas Generales para Construcción EG-2013 del
Ministerio de Transportes y Comunicaciones del Perú.
En esta tesis, a modo comparativo los copolímeros SBS-1 y SBS-2 fueron utilizados con
la misma dosis, es decir, 3% en peso respecto al asfalto PEN 60-70. De los dos
copolímeros SBS evaluados, solo el copolímero SBS-1 llenó los requisitos de calidad
para obtener un asfalto modificado con las características de acuerdo a la norma
peruana para el tipo IC y, además, con Grado de Performance PG 76-22 y clasificación
para tráfico muy pesado (V). El mayor contenido de los grupos 1,2-vinilo en la cadena
del polibutadieno del copolímero SBS-2 generó mejores propiedades físicas, pero no
mejores propiedades reológicas que el copolímero SBS-1 en el asfalto.
Adicionalmente, esta tesis incorporó en la caracterización de los asfaltos modificados la
determinación del Grado de Performance, la clasificación por tipo de tráfico mediante la
prueba del MSCR, prueba de Múltiple Stress Creep Repetido (ASTM D-7405) y la
medición de la resistencia a la fatiga de los asfaltos mediante el ensayo LAS (Estimating
Fatigue Resistance of Asphalt Binders Using the Linear Amplitude Sweep, AASHTO T-
391), siendo estas herramientas valiosas en la selección del polímero para un asfalto
modificado específico. / In this thesis, a comparative study was made of two linear block styrene-butadienestyrene
(SBS) copolymers, which are currently used as asphalt modifiers, both come
from the company Dynasol Elastómeros S.A. of C.V. and were prepared by anionic
polymerization and named for the purposes of the study as: SBS-1 and SBS-2. The
characterization of the SBS copolymers was carried out using NMR, FTIR-ATR and GPC
techniques. The main difference in their chemical composition of SBS-1 and SBS-2 lay
in the content of the 1,2-vinyl group of the polybutadiene chain. The SBS-2 copolymer
had 36 mol% of 1,2-vinyl groups while the SBS-1 copolymer only had 11 mol%. The
polystyrene content by weight was 31% for the SBS-1 copolymer and 34% for the SBS-
2 copolymer. The weight average molecular weights (Mw) were 146,000 g/mol for the
two copolymers. The polydispersity was 1.5 for SBS-1 and 1.6 for SBS-2.
The asphalt selected to be modified with polymers was PEN 60-70 with Performance
Grade PG 64-22, from the Conchan Refinery of the company Petroperú S.A. whose
chemical composition, obtained through SARA chromatography, was: 22.45% saturated
compounds, 9.51% aromatic compounds, 53.45% resin compounds and 14.59%
asphaltene compounds. Given the chemical composition of the asphalt, the
requirements to ensure a high degree of asphalt/polymer compatibility were not met, as
it was found that the colloidal instability index was equal to 0.59 and not 0.3, the aromatic
content equal to 9.51% and not 55% minimum and, on the other hand, the
saturates/aromatics ratio was equal to 2.36 and not 0.55, as recommended in the
literature (Polaccoa, 2015).
Consequently, due to the low content of aromatics, the asphalt-SBS polymer mixture
would have incompatibility problems, as a result of the lower degree of polymer solvency.
(Airey, 2003).
Given the chemical composition of the selected asphalt, the polymer dose was not high
and the use of sulfur as a vulcanizing agent of the polymer helped to improve the storage
stability of the modified asphalt.
The sulfur/polymer ratio was 0.05 with both SBS copolymers. However, this relationship
depends on the quality of the selected polymer and above all on the characteristics of
the modified asphalt required for its use in the pavement, according to the General
Technical Specifications for Construction EG-2013 of the Ministry of Transportation and
Communications of Peru. In this thesis, for comparison, the copolymers SBS-1 and SBS-2 were used with the
same dose, that is, 3% by weight with respect to PEN 60-70 asphalt. Of the two SBS
copolymers evaluated, only the SBS-1 copolymer met the quality requirements to obtain
a modified asphalt with the characteristics according to the Peruvian standard for type
IC and also with Performance Grade PG 76-22 and classification for traffic. very heavy
(V). The higher content of 1,2-vinyl groups in the polybutadiene chain of the SBS-2
copolymer generated better physical properties, but not better rheological properties in
the asphalt.
Additionally, this thesis incorporated in the characterization of the modified asphalts the
determination of the Grade of Performance, the classification by type of traffic through
the MSCR test, Multiple Strees Creep and Recovery Test, (ASTM D-7405) and the
measurement of the fatigue resistance of asphalts using the LAS test (Estimating Fatigue
Resistance of Asphalt Binders Using the Linear Amplitude Sweep, AASHTO T-391),
these being valuable tools in the selection of the polymer for a specific modified asphalt.
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Propiedades del mortero utilizando caucho pulverizado de neumáticosBatallanos Pozo, Christian Andree, Romero Zenteno, Alexander Percy 04 December 2020 (has links)
Existe una gran cantidad de neumáticos desechados cada año, debido al aumento descontrolado del parque automotor. Por lo tanto, el reciclaje y el reutilizo de neumáticos de caucho se convierte cada vez más en una obligación y es por ello que se propone una posible solución utilizando el caucho como reemplazo del agregado fino en construcción. El objetivo de esta investigación fue estudiar las propiedades del mortero con caucho en remplazo del agregado fino en porcentajes de 10%, 20% y 30% tomando como modelo un mortero tradicional.
Los ensayos realizados fueron el de conductividad térmica y de resistencia a la compresión, la cual se midió a los 7 y 14 días. Los resultados del ensayo de transmisibilidad térmica indicaron que el mortero con caucho en reemplazo parcial del agregado fino presenta un buen comportamiento como aislante térmico y que a mayor porcentaje de caucho se tiene una menor transmisibilidad térmica a través de los muros. Por otro lado, los resultados del ensayo de resistencia a compresión muestran que el mortero que contiene caucho tiene una menor resistencia que un mortero tradicional, sin embargo, puede ser utilizado para revestimiento de muros y elementos estructurales. / There is many discarded tires every year, due to the uncontrolled increase in the vehicle fleet. Therefore, the recycling and reuse of rubber tires is becoming more and more an obligation and that is why a possible solution is proposed using rubber as a replacement for fine aggregate in construction. The objective of this research was to study the properties of the mortar with rubber to replace the fine aggregate in percentages of 10%, 20% and 30%, taking a traditional mortar as a model.
The tests carried out were the thermal conductivity and resistance to compression, which was measured at 7 and 14 days. The results of the thermal transmissibility test indicated that the mortar with rubber in partial replacement of the fine aggregate shows good behavior as a thermal insulator and that the higher the percentage of rubber, the lower the thermal transmissibility through the walls. On the other hand, the results of the compressive strength test show that the rubber-containing mortar has a lower resistance than a traditional mortar, however, it can be used for cladding walls and structural elements. / Trabajo de investigación
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Sistema de costos por procesos y su efecto en la rentabilidad del negocio del sector producto plancha de caucho en los distritos de la zona norte de Lima en el 2017De La Cruz Anglés, Alonso, Soria Vidangos, Guerizin Valeria 25 March 2019 (has links)
El presente trabajo de investigación busca analizar el efecto que tiene el sistema de costos por procesos en las empresas del sector manufacturero de caucho de la zona norte de lima, en la rentabilidad del negocio.
Por ello, también se tomaron en cuenta las características de dicho sistema y ratios como los márgenes, la ROA y el ROE para poder reforzar lo anterior, y ver cuán beneficioso les resulta el uso del sistema además de mejorar su rentabilidad.
Para desarrollar la investigación, se ha tomado como referencia las diversas teorías sobre los costos y las diversas maneras de calcular la rentabilidad en una empresa. Además, se tuvo que hacer una investigación respecto al sector de estas empresas para conocer cómo es que se desarrollan estas y como impactan en su zona.
Por otro lado, la investigación aplica los conceptos desarrollados en un caso práctico donde a través del desarrollo de un caso práctico de costeo de una empresa, se busca mostrar los cambios que hay antes y después de la aplicación del sistema de costos por procesos.
Por lo tanto, el efecto que se busca demostrar es que el sistema de costos por procesos influye en la rentabilidad del sector productor de plancha de caucho de la zona lima norte / The present research work seeks to analyze the effect of the process costing system have on the companies of the rubber manufacturing sector of the north zone of Lima, on the profitability of the business.
Therefore, the characteristics of this system and ratios such as margins, ROA and ROE were also taken into account in order to reinforce the above, and to see how beneficial is to use the system as well as to improve their profitability.
To develop the research, we have taken as reference the various theories about costs and the different ways of calculating the profitability in a company. In addition, an investigation had to be done regarding the sector of these companies to know how they are developed and how they impact in their zone.
On the other hand, the research applies the concepts developed in a practical case where through the development of 2 practical cases of costing of a company, it seeks to show the changes that exist before and after the application of the process costing system.
Therefore, the effect sought to be demonstrated is that the process cost system influences the profitability of the rubber plate producing sector of the northern Lima area. / Tesis
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Estudio de prefactibilidad para la implementación de una planta recicladora de llantas en desuso para la fabricación de caucho reutilizableRosas Cortez, Daniel Aldair 10 June 2021 (has links)
El presente escrito muestra un estudio de prefactibilidad para la implementación de una planta recicladora de llantas en desuso para la obtención de caucho reutilizable. En este se realizó un estudio de mercado, en el cual se muestra la importancia del mercado proveedor, el mercado objetivo y el comportamiento del consumidor. Además, se analizó de la demanda y la oferta para poder hallar una demanda insatisfecha a través de proyecciones. Con estos datos, se estableció la demanda del proyecto y las distintas estrategias de comercialización.
En el estudio técnico, se localizó la planta en el Cercado de Lima, ya que es un lugar favorable para realizar sus operaciones. Luego se estableció la capacidad de la planta y el proceso productivo que será necesario para obtener el producto final. Una vez detallada la producción y el proceso, se describieron todos los requerimientos para el cumplimiento del proceso. Por último, en este capítulo se presenta un layout de la planta y un estudio ambiental. Posteriormente, en el estudio legal y organizacional se detallan aquellas leyes o normas que afectan a la empresa, se describe a la empresa y se presenta el organigrama correspondiente
En la última parte del documento, se realizó un estudio económico. En este se presenta la inversión inicial requerida total, que asciende a S/. 1,575,413, para poder obtener los insumos, máquinas o personal necesario para poder iniciar con las operaciones. Además, se evaluaron distintos métodos de financiamiento para la inversión de activos y de capital de trabajo y se armaron los presupuestos proyectados durante los próximos 5 años. Luego, se armó el flujo de caja económico y financiero y se evaluó la viabilidad del proyecto, las cuales obtuvieron como resultado S/.2,952,507 para VAN-E y S/.2,779,267. Finalmente, se presentó un estudio de sensibilidad donde se evalúan los distintos escenarios al modificar la demanda, el precio del producto y el costo de la materia prima, donde se pueden observar resultados positivos que permiten volver viable el proyecto.
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Modelo ProLab: NEXO NFU, sistema para trazabilidad y gestión de neumáticos fuera de uso en PerúLavado Canchari, Leonardo, Arana López, Denny Atilio 04 November 2024 (has links)
En Perú, se ha observado un aumento en el uso de neumáticos en el mercado en los
últimos años. En 2018, se ingresaron 92,629 toneladas de llantas que se convirtieron en
neumáticos fuera de uso (NFU) después de su uso (MINAM, 2023). Existe una
problemática respecto a la disposición final de los NFU, ya que la falta de infraestructura y
control de las normativas locales, así como, el poco accionar de los involucrados
(productores, distribuidores y generadores de NFU) viene generando el abandono o
entierro, la quema, o el uso de los NFU como combustible, siendo un grave peligro para el
medio ambiente.
El gobierno peruano, mediante el Ministerio del Ambiente [MINAM] emitió en
2021 la normativa legal que promueve la gestión responsable de los NFU, el cual exige a
los actores (productores, distribuidores y generadores de NFU) integrarse a un sistema de
manejo de NFU fiscalizado directamente por el Ministerio del Ambiente, (Decreto
Supremo No 024 -2021 – MINAM). NEXO NFU, busca interconectar a los principales
actores de gestión de NFU (productores, distribuidores y generadores de NFU) mediante un
software que permite la trazabilidad exacta de los neumáticos, lo cual contribuye a la
oportuna disposición cuando se convierten en NFU, donde los actores involucrados
alimentarán y dispondrán de información necesaria. El proyecto está respaldado
financieramente con un VAN de S/ 2`083,806 Soles y un TIR de 89.04%, inicia con una
inversión de S/ 472,662 Soles en los próximos cinco años, en los cuales se espera atender el
20% del mercado. Asimismo, el VAN social asciende a US$ 1`433,809 Dólares. / In Peru, an increase in the use of tires in the market has been observed in recent
years. In 2018, a quantity of 92,629 tons of tires were entered that became out-of-use
(NFU) tires after use (MINAM, 2023). There is a problem regarding the final disposal of
the NFU, since the lack of infrastructure and control of local regulations, as well as the
little action of those involved (producers, distributors and generators of NFU) has been
generating the abandonment or burial, the burning, or use of the NFU as fuel, of being a
serious danger for the environment.
The Peruvian government, through the Ministry of the Environment - MINAM,
issued in 2021 the legal regulations that promote the responsible management of NFU,
which requires the actors (producers, distributors and generators of NFU) to integrate into
an NFU management system supervised directly by the Ministry of the Environment,
(Supreme Decree No. 024 -2021 – MINAM). NEXO NFU, seeks to interconnect the main
NFU management actors (NFU producers, distributors and generators) through software
that allows exact tire traceability, which contributes to the timely disposal when they
become NFU, where the actors involved will feed and have the necessary information. The
project is financially backed with a NPV of S/ 2`083,806 Soles and an IRR of 89.04%, it
begins with an investment of S/ 472,662 Soles in the next five years, in which it is expected
to serve 20% of the market. Likewise, the social NPV amounts to US$ 1`433,809 Dollars.
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Estudio estratégico para una planta recicladora de llantas en desuso para la obtención de caucho reutilizableRosas Cortez, Daniel Aldair 16 February 2021 (has links)
El presente trabajo muestra un breve análisis sobre lo que es el sector industrial de caucho reciclado en
el Perú, principalmente del que se obtiene a través de un proceso de reciclaje de neumáticos fuera de
uso. La razón principal de esta investigación fue brindar una solución al uso de un material altamente
contaminante, el cual puede ser obtenido a través de la trituración de un residuo sólido muy común en
la sociedad: las llantas. Este documento se encuentra dividido en 5 apartados, el cual empieza con un
breve análisis del sector, donde se detalla el tipo de cliente, los insumos, la tecnología necesaria, los
canales de distribución y el mercado del proyecto. Por otra parte, se realizó un análisis de macro entorno
para poder conocer el entorno en el cual se evalúa la factibilidad del proyecto, y, del micro entorno,
para poder evaluar algunas ventajas o desventajas del proyecto en el mercado actual. Una vez conocido
el entorno, se procede a elegir las estrategias necesarias a través de un análisis FODA, el cual permite
conocer mejor las fortalezas, oportunidades, debilidades y amenazas del presente trabajo. Finalmente,
se plantean los objetivos del proyecto, tanto económicos como estratégicos, los cuales se tomarán en
cuenta mientras avance el proyecto.
Luego investigar cada punto explicado anteriormente, se concluye que el mercado de caucho reciclado
es un mercado emergente. Esto se debe a que este material, el cual se obtiene a través de un proceso de
trituración y granulado de neumáticos, cuenta con distintas aplicaciones en distintos sectores
industriales. Por ello, el Perú, al ser un país en el que los clientes se vuelven cada vez más exigentes
con el cuidado del medio ambiente, presenta una gran oportunidad para fomentar el uso de este material
reciclado por dos motivos. El primero es que ofrece beneficios ambientales al brindarle un buen
tratamiento a un residuo sólido contaminante generado por un parque automotor que se encuentra en
constante crecimiento y con ciertas deficiencias. Y, el segundo es que ofrece beneficios sociales al
generar puestos de trabajo a diferentes personas que se dedican al reciclaje de residuos sólidos.
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Influència de l'activitat superficial dels diferents components d'una formulació de cautxú en la reacció de vulcanitzacióVidal Escales, Eduard 18 May 2007 (has links)
L'estudi de la reacció de vulcanització en presència de càrregues mostra la influència de la superfície del negre de carboni a la reacció de vulcanització, i més concretament de l'activitat superficial del negre de carboni. Aquest estudi de la influència a la vulcanització s'amplia a altres paràmetres com la microestructura superficial del negre de carboni. Els resultats mostren un efecte d'activació de la reacció a major superfície específica, a major activitat superficial i en especial de la major component polar de la superfície. Per tal de millorar el seguiment de la reacció de vulcanització s'ha desenvolupat una metodologia analítica d'HPLC. Aquest mateix procés a la superfície del negre de carboni s'ha estudiat mitjançant ToF-SIMS, confirmant-se com una eina útil per al seguiment dels intermedis de reacció a la superfície de la càrrega. Finalment, s'ha modificat l'activitat superficial d'alguns dels components de la vulcanització, en aquest cas l'accelerant i el sofre, mitjançant polimerització amb plasma fred per tal d'estudiar-ne l'efecte a la vulcanització i el seu comportament al sí de la mescla. En el cas de l'accelerant els resultats mostren la possibilitat de modificar l'activitat de l'accelerant a la vulcanització sense alterar les propietats finals del producte. Pel que respecta a la modificació del sofre, els resultats obren les portes a un camí de tractament superficial de les partícules de sofre per a reduir l'efecte de migració del sofre. / El estudio de la reacción de vulcanización en presencia de cargas muestra la influencia de la superficie del negro de carbono en la reacción de vulcanización, y más concretamente de la actividad superficial del negro de carbono. Este estudio de la influencia en la vulcanización se amplia a otros parámetros como la microestructura superficial del negro de carbono. Los resultados muestran un efecto de activación de la reacción a mayor superficie específica, a mayor actividad superficial y en especial de la mayor componente polar de la superficie. Para mejorar el seguimiento de la reacción de vulcanización se ha desarrollado una metodología analítica de HPLC. Este mismo proceso en la superficie del negro de carbono se ha estudiado mediante ToF-SIMS, confirmándose como una herramienta útil para el seguimiento de los intermedios de reacción en la superficie de la carga. Finalmente, se ha modificado la actividad superficial de algunos de los componentes de la vulcanización, en este caso el acelerante y el azufre, mediante polimerización con plasma frío para estudiar el efecto en la vulcanización y su comportamiento en el sí de la mezcla. En el caso del acelerante los resultados muestran la posibilidad de modificar la actividad del acelerante en la vulcanización sin alterar las propiedades finales del producto. Referente a la modificación del azufre, los resultados abren las puertas a un camino de tratamiento superficial de las partículas de azufre para reducir el efecto de la migración del azufre. / The study of the vulcanization in the presence of fillers shows the carbon black surface influence on the vulcanization reaction and specially its surface activity component. These studies have been opened to other parameters like the microstructure of the carbon black surface. Results show the activation effect of the vulcanization reaction at higher surface activity and specially at higher polar component. To improve the following of vulcanization reaction it has been developed a new analytical HPLC methodology. The same process on the carbon black surface has been studied by ToF-SIMS, and it has been demonstrated to be a useful technique to follow the vulcanization reaction. Taking in account the significance of surface activity, surface activity of some components like the accelerator and sulfur has been modified by cold plasma polymerization in order to study the effect on the vulcanization and the behavior in the mix. Concerning the accelerator, results show that it's possible to modify the accelerator performance without modifying the properties of the rubber goods. Sulfur surface activity treatment results open a new field for surface activity treatments to minimize the blooming effect.
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New insights in vulcanization chemistry using microwaves as heating sourceVega Sánchez, Berta 20 November 2008 (has links)
La vulcanització per microones és un procés madur i no hi ha dubte sobre la seva eficiència per produir articles de cautxú d'alta qualitat. Les microones són conegudes no només per la seva capacitat d'accelerar els processos i augmentar la eficiència de la transferència energètica, sinó que també són capaces en certs casos de canviar els camins de reacció. Hi ha evidències, basades en canvis en propietats físiques al comparar productes vulcanitzats amb el mètode convencional i amb microones, que indiquen que alguns canvis poden succeir al treballar amb diferents fonts d'escalfament. No obstant això, hi ha una falta d'informació sobre els efectes que les microones tenen en la química de la vulcanització. Per tant, el principal objectiu d'aquesta tesi es basa en estudiar la vulcanització assistida amb microones des d'una nova perspectiva, centrant-se en els efectes d'aquesta radiació en els ingredients principals de les formulacions de cautxú, en el mecanisme de vulcanització, en la reticulació de la xarxa polimèrica i també en el procés de devulcanització.La primera part de la feina va consistir en desenvolupar i optimitzar tots els mètodes analítics necessàris per explorar totes les etapes del procés de vulcanització i identificar tots els intermedis formats. Estudis de Model Compound Vulcanization (MCV) utilitzant esqualè com a molècula model s'han realitzat per entendre millor la influència d'aquesta radiació en el mecanisme de la reacció, encara que alguns experiments també s'han realitzat amb mostres de cautxú natural. Tècniques com HPLC-MS, MALDI-TOF o GPC s'han utilitzat per caracteritzar les mostres de MCV, mentre que mesures d'inflament, de tensió-elongació, compressió i duresa s'han realitzat per caracteritzar les mostres de cautxú natural.Dos dels sistemes de vulcanització més comuns han estat estudiats (sulfenamides i tiurams). A més, s'ha donat un especial èmfasi a l'estudi de la influència de les microones en el sistema activador, intentant reduir el contingut de ZnO i cercar, a través de diverses estratègies, substituts més amigables amb el medi ambient. Finalment, tot el coneixement adquirit en aquests estudis s'ha utilitzat per optimitzar el comportament devulcanitzant del disulfur de difenil (DPDS) amb l'ajut de les microones, demostrant que les microones poden ajudar a avançar en la recerca d'una solució al problema del reciclatge dels residus de cautxú. / La vulcanización por microondas es un proceso maduro y no cabe duda sobre su eficiencia para producir artículos de caucho de alta calidad. Las microondas son conocidas no sólo por su capacidad de acelerar los procesos y aumentar la eficiencia de la transferencia energética, sino que también son capaces en ciertos casos de cambiar los caminos de reacción. Hay evidencias, basadas en cambios en propiedades físicas al comparar productos vulcanizados con el método convencional y con microondas, que indican que algunos cambios pueden suceder al trabajar con diferentes fuentes de calentamiento. Sin embargo, hay una falta de información sobre los efectos que las microondas tienen en la química de la vulcanización. Por lo tanto, el principal objetivo de esta tesis se basa en estudiar la vulcanización asistida por microondas desde una nueva perspectiva, centrándose en los efectos de esta radiación en los ingredientes principales de las formulaciones de caucho, en el mecanismo de vulcanización, en la reticulación de la red polimérica y también en el proceso de devulcanización.La primera parte del trabajo consistió en desarrollar y optimizar todos los métodos analíticos necesarios para explorar todas las etapas del proceso de vulcanización y identificar todos los intermedios formados. Estudios de Model Compound Vulcanization (MCV) utilizando escualeno como molécula modelo se han realizado para entender mejor la influencia de esta radiación en el mecanismo de la reacción, aunque algunos experimentos también se han realizado con muestras de caucho natural. Técnicas como HPLC-MS, MALDI-TOF o GPC se han utilizado para caracterizar las muestras de MCV, mientras que medidas de inflamiento, de tensión-elongación, compresión y dureza se han realizado para caracterizar las muestres de caucho natural.Dos de los sistemas de vulcanización más comunes han sido estudiados (sulfenamidas y tiuramos). Además, se ha dado un especial énfasis al estudio de la influencia de las microondas en el sistema activador, intentando reducir el contenido en ZnO y buscar, a través de diversas estrategias, substitutos más amigables con el medio ambiente. Finalmente, todo el conocimiento adquirido en estos estudios se ha utilizado para optimizar el comportamiento devulcanitzante del disulfuro de difenilo (DPDS) con ayuda de las microondas, demostrando que las microondas pueden ayudar a avanzar en la búsqueda de una solución al problema del reciclaje de los residuos de caucho. / Microwaves vulcanization is a mature process and there is no doubt about its efficiency on producing high quality goods. Microwaves are found not only to speed up the processing and increase the energy transfer efficiency, but also to be in some cases able to change reaction pathways. There are some evidences, based on changes in physical properties when comparing conventional and microwaves vulcanization, that suggest that some changes occur when working with different heating sources. However, there is a lack of information of the effects of MW in vulcanization chemistry. Therefore, the principal aim of this thesis consists of studying microwave-assisted vulcanization from a new perspective, focusing on the effects of this radiation in the main ingredients of a rubber compound, in the vulcanization mechanism, in the final crosslinked network and also in the devulcanization process.The first part of the work consisted in developing and optimizing all the analytical methods necessary to explore all the steps of vulcanization process and identifying all the intermediates formed. Model Compound Vulcanization (MCV) studies, using squalene as a model molecule, have been used to understand better the influence of this radiation in the reaction mechanism, even though some tests have been also performed in natural rubber samples. Techniques as HPLC-MS, MALDI-TOF or GPC have been used to characterize the MCV samples, whereas swelling measurements, stress-strain measurements, compression set or hardness have been used to characterized natural rubber samples. Two of the most common vulcanizing systems have been studied (using sulfenamide and/or thiuram accelerator types). In addition, a special emphasis has been given to the study of the microwaves influence on the activator system, trying to reduce ZnO contents and finding more environmental friendly substitutes through different strategies. Finally, all the knowledge acquired in all these studies has been used to optimize the devulcanizing behavior of diphenyl disulfide (DPDS) with the help of microwaves, proving that microwaves can help to advance in the search of a solution to the problem of waste rubber recycling.
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