In this doctoral thesis, alkyd resins synthesized with high unsaturation renewable plant sources and polyols with different functionalities were characterized. Alkyds are synthetic resins modified with vegetable oils, whose level of unsaturation provides the resin the ability to cure in air without using a catalyst. Oil sources with high content of fatty acids and elevated concentration of double bonds are preferred in the surface coating field as they increase the crosslinking density of alkyd resins, forming a continuous film that acts as a barrier against corrosive species. In the present work, Sacha inchi oil, a Peruvian low cost agricultural feedstock, was used due to its high content of unsaturated fatty acids and its similarity to linseed oil’s composition, a drying oil widely used in the coating industry. This commercial oil was used also for comparative purposes. Glycerol and pentaerythritol, polyols with dissimilar levels of crosslinking, were used for resin manufacturing. The use of a multifunctional polyol such as pentaerythritol sought to increase branching and promote the obtainment of high solid alkyds with better film properties and weathering resistance. This study focuses on comparing the effect of the polyol and oil/fatty acid type on alkyd’s physical properties such as colour, density, viscosity, and thermal stability, and film coating’s performance (drying, hardness, chemical resistance). FT-IR, One- (1D) and two-dimensional (2D) 1H- and 13C-NMR spectroscopy were performed for alkyd structural verification. Curing process was also evaluated by a standard proceeding and Raman spectroscopy. The oxidative crosslinking time tendency was corroborated by the quartz crystal microbalance (QCM) technique. This technique has been recently applied for resin characterization and proves to be a useful tool for monitoring more precisely curing stages. Gel permeation chromatography was also carried out to characterize the molecular weight distribution and dispersity of alkyds. The protective capacity of oil-based resin films on aluminium substrates was studied by Electrochemical Impedance Spectroscopy. Moreover, the anticorrosive behaviour of primers prepared with the most representative synthesized oil-based resins was verified by accelerated corrosion tests. In general, the performance of the Sacha inchi-based alkyd resins was found to be comparable to an alkyd resin prepared with linseed oil. Accelerated weathering tests showed that the mixture of pentaerythritol and Sacha inchi oil improves properties of alkyd resins and enhances the anticorrosive performance of alkyd primers. From this study, it can be concluded that Sacha inchi oil and fatty acids extracted from it have the necessary characteristics to be used as raw materials for the production of alkyd resins. The exploitation of a Peruvian non-traditional vegetable oil as a raw material in a new sector of the economy could generate direct or indirect income in the production chain collaborating with the development of the Amazon region and improving the competitiveness of the Peruvian market worldwide.

El presente trabajo de investigación tuvo como finalidad el estudio de la síntesis y caracterización de las resinas alquídicas a partir del ácido graso vegetal, proveniente del sacha inchi (plukenetia volubilis). En la actualidad, el aceite de mayor uso y de gran demanda para aplicaciones industriales es el aceite de linaza, debido a que presenta un elevado grado de ácidos poliinsaturados, brindándole buenas propiedades secantes a las resinas por ello se busca alternativas con alta eficiencia tal como el aceite de sacha inchi, que presenta en su composición un elevado grado de ácidos poliinsaturados, reportando un valor de índice de iodo de 189, considerado como aceite secante y capaz de formar películas secas y duras. Para la formulación de estas resinas alquídicas se determinó el punto gel, mediante el método de funcionalidad del sistema y el cálculo del número ácido. Se sintetizaron dos tipos de resina: una de cadena corta, con un 40% en peso de aceite y otra, de cadena mediana, con un 54% en peso del aceite. Para ambos casos se compararon sus propiedades con resinas alquídicas sintetizadas con aceite de linaza. Las resinas alquídicas en base al aceite de sacha inchi presentaron una mejor retención de color (valores menores a 3 en la escala Gardner), además de tener menor tiempo de secado y una dureza de película similar a las resinas alquídicas sintetizadas con el aceite de linaza. Las resinas de sacha inchi tuvieron modificaciones de un máximo de 4% en peso del anhídrido ftálico por el anhídrido maleico. Esta modificación le dio a la resina una mayor reactividad, debido a los enlaces insaturados, obteniendo mejores tiempos de secado. Los ensayos realizados por espectroscopía infrarroja con transformada de Fourier (FTIR), mostraron enlaces esteres que demostraron la formación del poliéster tanto para las resinas alquídicas de sacha inchi como para las de linaza. Los ensayos de termogravimetría (TGA) y el análisis térmico diferencial (DTG), determinaron sus propiedades térmicas, sobresaliendo las resinas que contenían en su formulación anhídrido maleico; esto debido a que le brindó un aumento de su densidad de reticulación. Por lo tanto, se demostró que las resinas alquídicas sintetizadas con el aceite de sacha inchi tienen propiedades muy similares a las resinas sintetizadas con el aceite de linaza, incluso mejorando la retención de color, tiempo de secado y estabilidad térmica. / Tesis

Las resinas alquídicas son poliésteres insaturados de aceite modificado y su producción actual cubre más del 70% de la demanda para recubrimientos poliméricos destinados a la obtención de pinturas, adhesivos, lacas y otros. En el caso de las pinturas, se viene restringiendo a nivel mundial el contenido de solventes, un ejemplo es el parlamento Europeo que, desde 2004, legisla para disminuir las emisiones de compuestos orgánicos volátiles (COVs) al ambiente. Por ello, la industria de pinturas viene desarrollando tecnología de altos sólidos como en el caso de las resinas alquídicas de baja viscosidad que requieren menor uso de solventes para ser formuladas, manipuladas y aplicadas. El presente trabajo de investigación tiene como objetivo sintetizar y caracterizar resinas alquídicas con baja viscosidad lo que equivale a decir pinturas con reducido contenido de solventes, menor al 30% p/p. Con este fin, fueron sintetizadas siete tipos de resinas de cadena media por el método de alcohólisis-esterificación, a partir de aceite y ácido grasos de sacha inchi y linaza, empleando como polioles, trimetilolpropano (TMP) y pentaeritritol (PE) y como poliácido, el anhídrido ftálico (AF). Las resinas a base de aceite sacha inchi fueron sintetizadas con distintas proporciones de TMP/PE mientras que las resinas a base de aceite linaza y ácidos grasos, fueron sintetizadas a una sola proporción TMP/PE con fines comparativos. La caracterización fue realizada empleando resinas al 90% en sólidos (10% de solvente (p/p). Se evaluaron las propiedades fisicoquímicas de las resinas en estado líquido y como películas secas y curadas. Así mismo, se estudió la influencia de variación de composición de TMP, y se comparó el uso de ácidos grasos y aceites como materias primas para la síntesis de las resinas alquídicas. El incremento de TMP en resinas alquídicas base aceite de sacha inchi, aumentó su tendencia a bajar viscosidad, oscurecer, mejoró su estabilidad térmica y disminuyó los tiempos de secado. Las resinas sintetizadas con ácidos grasos presentaron baja viscosidad, menores tiempos de secado y mejor estabilidad térmica en comparación con sus respectivos aceites y finalmente, los ensayos de FTIR, RMN 1H y 13C confirmaron la obtención de las resinas alquídicas.

Se realiza una vigilancia tecnológica aplicada a la oferta exportable de productos de sacha inchi peruano con la finalidad de identificar oportunidades que pueda aprovechar para mejorar su oferta de productos y la detección de amenazas que puedan afectar su actual y favorable posicionamiento en los mercados internacionales. Para realizar la vigilancia tecnológica, se utilizó el método propuesto por Fernández et al. (2009). Este está basado en los procesos de diseminación selectiva de información que utilizan los profesionales en ciencias de la información en bibliotecas académicas o especializadas. Los resultados revelaron principalmente amenazas para la producción de sacha inchi peruano como el bajo impacto de la producción científica peruana en generar una ventaja competitiva para el desarrollo de nuevos productos de exportación, especialmente, frente a China y otros países de la región como Brasil y Colombia y el casi nulo uso de herramientas de protección intelectual, como las patentes y marcas registradas que, más bien, es aprovechado por otros países como Canadá, Estados Unidos, China y otros países asísticos para asegurarse la comercialización de sus productos innovadores en los más importantes mercados del mundo. / A technological watch is applied to the exportable supply of Peruvian sacha inchi products in order to identify opportunities that Peru can take advantage of to improve its product offer and the detection of threats that may affect its current and favorable positioning in international markets. To perform the technological surveillance, the method proposed by Fernández et al. (2009) was used. This is based on the processes of selective dissemination of information used by professionals in information science in academic or specialized libraries. The results revealed threats to the production of Peruvian sacha inchi as the low impact of Peruvian scientific production in generating a competitive advantage for the development of new export products, especially against China and other countries in the region such as Brazil and Colombia. It also identified the limited use of intellectual protection tools, such as patents and registered trademarks that, rather, are used by other countries such as Canada, the United States, China, and other Asian countries to ensure the commercialization of their innovative products in the most important markets of the world. / Tesis

Se realiza una vigilancia tecnológica aplicada a la oferta exportable de productos de sacha inchi peruano con la finalidad de identificar oportunidades que pueda aprovechar para mejorar su oferta de productos y la detección de amenazas que puedan afectar su actual y favorable posicionamiento en los mercados internacionales. Para realizar la vigilancia tecnológica, se utilizó el método propuesto por Fernández et al. (2009). Este está basado en los procesos de diseminación selectiva de información que utilizan los profesionales en ciencias de la información en bibliotecas académicas o especializadas. Los resultados revelaron principalmente amenazas para la producción de sacha inchi peruano como el bajo impacto de la producción científica peruana en generar una ventaja competitiva para el desarrollo de nuevos productos de exportación, especialmente, frente a China y otros países de la región como Brasil y Colombia y el casi nulo uso de herramientas de protección intelectual, como las patentes y marcas registradas que, más bien, es aprovechado por otros países como Canadá, Estados Unidos, China y otros países asísticos para asegurarse la comercialización de sus productos innovadores en los más importantes mercados del mundo. / A technological watch is applied to the exportable supply of Peruvian sacha inchi products in order to identify opportunities that Peru can take advantage of to improve its product offer and the detection of threats that may affect its current and favorable positioning in international markets. To perform the technological surveillance, the method proposed by Fernández et al. (2009) was used. This is based on the processes of selective dissemination of information used by professionals in information science in academic or specialized libraries. The results revealed threats to the production of Peruvian sacha inchi as the low impact of Peruvian scientific production in generating a competitive advantage for the development of new export products, especially against China and other countries in the region such as Brazil and Colombia. It also identified the limited use of intellectual protection tools, such as patents and registered trademarks that, rather, are used by other countries such as Canada, the United States, China, and other Asian countries to ensure the commercialization of their innovative products in the most important markets of the world. / Tesis

La presente tesis trata sobre la síntesis y caracterización de resinas alquídicas largas, usando como materia prima el aceite de sacha inchi (70 % w/W). Las resinas fueron sintetizadas por poliesterificación con pentaeritritol y anhídrido ftálico o ácido isoftálico, mediante dos métodos; alcoholisis y acidólisis. Resinas alquídicas largas en aceite de linaza fueron sintetizadas por ambos métodos para fines comparativos. Fueron evaluadas propiedades fisicoquímicas de las resinas, tales como el número ácido, viscosidad, densidad y color. Además, la obtención de las resinas alquídicas se confirmó mediante técnicas espectroscópicas de FTIR y 1H-RMN. Las resinas sintetizadas fueron aplicadas sobre vidrio y lienzo, y se estudió la influencia de la concentración del secante superficial de cobalto, sobre el tiempo de secado. Por último, las propiedades térmicas de las resinas alquídicas obtenidas fueron estudiadas mediante análisis termogravimétrico. Los resultados muestran que las resinas alquídicas largas en aceites de sacha inchi y linaza presentan propiedades fisicoquímicas similares. Sin embargo, se observa un efecto favorable del ácido isoftálico sobre el número ácido, la viscosidad y el color de las resinas, frente al anhídrido ftálico. Las resinas alquídicas largas en aceite de sacha inchi presentan colores más claros que sus similares a base aceite de linaza. Las películas que se obtienen a partir de las resinas sintetizadas presentan similares tiempos de secado. Las resinas a base de sacha inchi presentaron ligera mayor estabilidad térmica que las resinas a base aceite de linaza. / This thesis deals with the synthesis and characterization of long alkyd resins, using as a raw material sacha inchi oil (70% w / W). The resins were synthesized by polyesterification with pentaerythritol and phthalic anhydride or isophthalic acid, by two methods; alcoholysis and acidolysis. Long alkyd resins in flaxseed oil were synthesized by both methods for comparative purposes. Physicochemical properties of the resins were evaluated, such as acid number, viscosity, density and color. In addition, the obtaining of alkyd resins was confirmed by spectroscopic techniques of FTIR and 1 H-NMR. The synthesized resins were applied on glass and canvas, and the influence of the concentration of the cobalt surface secant on the drying time was studied. Finally, the thermal properties of the alkyd resins obtained were studied by thermogravimetric analysis. The results show that long alkyd resins in sacha inchi and flaxseed oils have similar physicochemical properties. However, a favorable effect of isophthalic acid on the acid number, viscosity and color of the resins, compared to phthalic anhydride, is observed. Long alkyd resins in sacha inchi oil have lighter colors than their similar ones based on flaxseed oil. Films obtained from synthesized resins have similar drying times. Sacha Inchi-based resins showed slightly greater thermal stability than flaxseed oil-based resins. / Tesis

El proyecto se enfoca en generar una relación entre el bosque y el campo de cultivo. El Centro de Innovación tecnológica especializada en el Sacha Inchi genera una gran oportunidad no solo de proteger el producto sino de aprovechar al máximo todas sus potencialidades.