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Aplicación de las arcillas en el tratamiento de efluentes electroquímicosZárate Anchante, Gisela Belén January 2005 (has links)
El presente trabajo de investigación experimental, propone una alternativa para la remoción de iones cinc y cobre presentes en los Efluentes Electroquímicos, usando como agentes descontaminantes arcillas naturales peruanas. Para tal fin, se han utilizado cuatro arcillas del tipo montmorilloníta previamente identificadas a través de patrones de difracción de rayos X. El trabajo constó de dos partes, cada una de las cuales se detallan a continuación: En primer lugar, las muestras tratadas fueron patrones de soluciones de cinc y cobre en concentraciones que iban desde 25 a 500 ppm. y 50 a 1000 ppm. respectivamente. La relación masa de arcilla / volumen de solución se fijó en 5 gramos/ 200 mL, estableciéndose el tiempo de agitación en una hora para todos los casos. Trabajando con una arcilla de tipo sódica, los porcentajes de remoción de iones Zn+2 alcanzados en la mayor parte de las pruebas superaron el 90%. Para el caso del cobre, trabajando con una arcilla de tipo cálcica, las remociones obtenidas en la mayoría de los casos estuvieron entre 90 y 99,7 % aproximadamente. En segundo lugar, se trataron muestras de efluentes procedentes de una empresa electroquímica. Las concentraciones iniciales de los efluentes electroquímicos de cinc variaron entre 10 y 94 ppm. en Zn+2. Por otra parte, las concentraciones iniciales de los efluentes electroquímicos de cobre oscilaron entre 16 y 160 ppm. en Cu+2. Cuando se trataron las muestras del efluente de cinc, los porcentajes de remoción obtenidos superaron en todos los casos el 98%. En el tratamiento de las muestras del efluente de cobre, las arcillas de tipo cálcica lograron una eliminación entre el 85,5 y 98,5 % aproximadamente, a valores de pH regulados entre 4-5 con una solución HCl 0,01 M. De los resultados del porcentaje de iones cinc y cobre removidos después del contacto de las arcillas con las soluciones patrones y posteriormente con los efluentes reales se desprende, que las arcillas montmorillonitas remueven estos iones. Las del tipo cálcicas iones Cu+2 en mayor proporción y las montmorilloníticas del tipo sódicas iones Zn+2.
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La greda en la mesa gourmet. Vajilla para la alta gastronomía chilena.Guerrero, Cristian January 2005 (has links)
El siguiente proyecto consiste entonces en diseñar una vajilla que le de un soporte a la gastronomía chilena, un pilar sobre el cual cada chef pueda edificar una obra de arte que seduzca a la vista y al paladar, un conjunto de platos y accesorios ideales para la alta cocina chilena.
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Estudio reológico de relaves basado en técnicas de caracterización avanzada de mineralesUrrutia Castellaro, Nicolás Ignacio January 2016 (has links)
Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Metalurgia Extractiva. Ingeniero Civil de Minas / El manejo de relaves es un tema crucial en minería por el impacto ambiental y los riesgos asociados a largo plazo. Además, el manejo de éstos dentro de la mina implica el uso de sistemas de bombeo que pueden enfrentar detenciones y fallas por cambios en su reología. Por lo anteriormente expuesto, se hace necesario establecer un control sobre la reología de relaves, con el objetivo de tomar acciones que eviten o mitiguen cambios bruscos de ésta y sus efectos adversos.
El objetivo de este trabajo es cuantificar reológicamente la incidencia del contenido de sólidos en volumen, contenido de arcillas (filosilicatos) en la fase sólida y tamaño de partículas en la viscosidad y límite de fluencia de relaves ricos en filosilicatos. Además, se evaluó el uso de técnicas de caracterización avanzada de minerales como herramienta de apoyo para el control predictivo de la reología de relaves. El trabajo desarrollado se enmarca en el proyecto Innova-Corfo CSIRO-CHILE 10CEII-9007 desarrollado por CSIRO-Chile y el Advanced Mining Technology Center (AMTC) de la Universidad de Chile.
Se realizaron 108 experimentos de reometría sobre relaves con diferentes contenidos de sólidos, arcillas y granulometría de fase sólida, para luego ajustar los resultados a modelos reológicos de Bingham. Posteriormente se ajustaron modelos de regresión lineal para la viscosidad y límite de fluencia de relaves, que consideran como variables explicativas las siguientes: contenido de sólidos en volumen (entre 25% y 40%), contenido de arcillas (filosilicatos) en la fase sólida (0% - 25%), tamaño de partículas (d80 entre 43.79µm y 86.43µm) y tipo de arcillas (caolinita y montmorillonita). Dichos modelos fueron luego evaluados con información obtenida de técnicas de caracterización avanzada (QXRD, análisis hiperespectral en HyLogger3 y granulometría por difracción láser) y se evalúa la calidad del ajuste.
Los modelos de regresión obtenidos poseen una buena calidad de ajuste sobre la viscosidad y límite de fluencia (R2>0.9). Posteriormente, su implementación con información obtenida de técnicas de caracterización avanzada entregó resultados que muestran una sobreestimación de la viscosidad y límite de fluencia, debido a la detección de contenidos mayores a los reales de filosilicatos.
Se determinó que la influencia del pH es fundamental en el comportamiento de relaves con filosilicatos, pues regula la formación de estructuras en estos minerales, afectando de gran manera la viscosidad y límite de fluencia de las suspensiones. Esta propiedad debiese ser considerada como una variable explicativa en futuros trabajos.
Se puede concluir que las variables propuestas como determinantes del comportamiento reológico de relaves ricos en filosilicatos efectivamente son útiles para estimar con buena precisión la viscosidad y límite de fluencia de éstos, haciendo posible la implementación de sistemas de control predictivo de la reología de relaves a partir del uso de técnicas de caracterización avanzada de minerales.
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Obtención tecnológica de mullita a partir de arcillas y caolines refractarios argentinos, y alúmina calcinada o alúminas hidratadasMoreno Erazo, Ángela Ximena 19 June 2014 (has links)
En el presente trabajo de investigación se busca mostrar la posibilidad de producir mullita de alta calidad en Argentina, utilizando materias primas nacionales y comodities internacionales con el objetivo de obtener un material confiable, de excelentes propiedades en el uso y con un costo razonable para ser incorporada en la producción de refractarios.
El estudio de la obtención tecnológica de mullita a partir de arcillas y caolines refractarios argentinos, y alúmina calcinada ó alúminas hidratadas, se realizó partiendo de los ensayos de caracterización de las materias primas utilizadas (arcillas, caolines, alúmina calcinada y un hidrato de alúmina), los cuales fueron analizados desde el punto de vista físico-químico, continuó con el estudio de las mezclas (arcilla/caolín con alúmina calcinada/hidratada) en proporciones de estequiometría 3Al<SUB>2</SUB>O<SUB>3</SUB>·2SiO<SUB>2</SUB> caracterizadas fisicoquímicamente. Posteriormente se realizó un seguimiento a las transformaciones físicoquímicas, termomecánicas y minerológicas llevadas a cabo durante su calcinación a alta temperatura y su estudio cinético.
Este último definió la temperatura y tiempo de calcinación a aplicar al proceso final. A posteriori se realizó el conformado de probetas por tres métodos, prensado (a tres presiones distintas), colado y extrusión. Se calcinaron probetas a la temperatura y tiempo definidas en la etapa anterior, caracterizándose fisicoquímica y termomecánicamente.
Se establecieron parámetros de semejanza entre las propiedades de las probetas obtenidas por colado ó extrudado, con aquellas provenientes de las prensadas a distintas presiones con el objeto de poseer herramientas científico técnicas en el caso de una producción industrial que permitan decidir un tipo de operación u otro según la disponibilidad de instalaciones de una empresa adoptante; siempre vinculado al tipo de propiedades finales deseadas.
Por último en base a los ensayos de caracterización realizados se seleccionó el material obtenido por extrudado, y se efectuó una pequeña producción de mullita a escala con la cual se elaboraron prototipos de refractarios mulliticos, comparándose sus propiedades mecánicas con otros elaborados de igual forma pero con materia prima importada (mullita comercial).
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Estudio de propiedades físicas y mecánicas de nanocompósitos basados en mezclas de polipropileno/elastómero/arcillasPérez Bravo, Leonardo Andrés January 2006 (has links)
Memoria para optar al título de Químico / No autorizada por el autor para ser publicada a texto completo en el Portal de Tesis Electrónicas / El objetivo de este estudio ha sido evaluar la evolución de las propiedades mecánicas y morfológicas de nanocompósitos a base de mezclas de polipropileno (PP) y un elastómero termoplástico, el copolímero estadístico de etileno-propileno (EPR), con nanopartículas provenientes de la modificación de tres diferentes arcillas naturales del tipo filosilicatos 2:1 de estructuras laminares. Los nanocompósitos se prepararon utilizando PP funcionalizado como EPR funcionalizado con ácido itacónico como compatibilizantes de las mezclas. Los compatibilizantes se prepararon mediante la copolimerización por injerto de ácido itacónico en estado fundido a 190 ºC usando peróxidos orgánicos como iniciador radical y antioxidantes apropiados en un mezclador discontinuo de tipo Brabender-Plasticorder. La incorporación del ácido itaconico a estos polímeros les proporcionan carácter polar. Los polímeros funcionalizados se caracterizaron mediante espectroscopia infrarroja para determinar la existencia y el porcentaje de injerto. Arcillas naturales como la montmorillonita, saponita y hectorita fueron modificadas orgánicamente mediante reacciones de intercambio catiónico y de intercalación usando cloruro de octadecilamina con el fin de modificar la superficie de dichas arcillas y aumentar la distancia interlaminar. Se utilizó la difracción de rayos- X para determinar la distancias interlaminares de las arcillas antes y después de su modificación con octadecilamina.
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Development of an eco-friendly composite based on geopolymer matrix produced with fired clay brick powder and reinforced with natural fibersSilva Mondragón, Guido Leonardo 27 February 2019 (has links)
Current construction industry is responsible for a large amount of greenhouse gas
emissions due to the widespread use of building materials with high-embodied energy
such as ordinary Portland cement-based materials and steel. Therefore, this thesis
presents the development of a new eco-friendly building material based on a
geopolymer matrix produced with Fired Clay Brick Powder (FCBP) and reinforced
with natural fibers as a low CO2 alternative for the traditional building materials.
With this purpose, a review of recent advances in the application of geopolymer
composites and geopolymers reinforced with natural fibers in the construction industry
were first presented. This review covers two major eco-friendly materials for
construction: first, geopolymers obtained from industrial by-products and waste
materials, such as fly ash, ground granulated blast furnace slag, construction and
demolition wastes and main tailings; and second, natural fibers used as reinforcement
for geopolymer composite materials. Literature review allowed the definition of
morphology, size, and the molar ratio of SiO2/Al2O3 in the raw material, together with
the alkaline solution/solid ratio, NaOH concentration, SiO2/M2O molar ratio in the
total alkaline solution and the curing conditions as key parameters in the formulation
of geopolymers. It has been also found that the type, pre-treatment, amount and length
of the natural fibers play an important role in the reinforcement of geopolymer
matrices. Once key parameters of geopolymer composites production were identified,
an attempt for the formalization of a methodology to improve the compressive strength
of FCBP-based geopolymers is presented. The tests allowed the definition of optimum
conditions of the FCBP-based geopolymers formulation and curing conditions, which
resulted in a cementitious matrix with high compression strengths of up to 37 MPa.
Nevertheless, high-strength geopolymers evidenced a fragile behavior and low
ductility similar to Portland cement-based materials. Therefore, the last part of the
work was focused on the evaluation of natural cellulose fibers (jute and sisal) as
reinforcement of FCBP-based geopolymers. The results indicated that jute and sisal
fiber addition at the optimum content significantly improved the compressive, splitting
tensile and flexural strength with respect to the unreinforced geopolymer matrix and
lead to a shifting of the failure mode from a brittle to a more ductile failure in all
mechanical tests. / Tesis
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Evaluación de la capacidad de adsorción de las arcillas organofílicas para la adsorción de nitratos y nitritos en soluciones acuosasAdauto Ureta, Anaís Elena 04 September 2017 (has links)
El presente trabajo de tesis tiene como finalidad el estudio de la adsorción de los aniones
nitrato y nitrito en soluciones acuosas empleando arcillas organofílicas como adsorbentes. Las
arcillas organofílicas se obtuvieron mediante la sustitución de los cationes de cambio presentes
en las arcillas precursoras por cationes amonio cuaternario, para ello se emplearon dos arcillas
precursoras, una arcilla cálcica natural (FS) y la misma arcilla intercambiada con Na+ (CP) y dos
cationes amonio hexadeciltrimetilamonio (HDTMA) y benciltrietilamonio (BTEA) con cantidades
equivalentes a 1.5, 2.5 y 4.0 de capacidad de intercambio catiónico (C.E.C.) de la arcilla
precursora.
Para determinar las características estructurales, morfológicas y texturales de las arcillas
precursoras y organofílicas se emplearon técnicas analíticas e instrumentales. Los
difractogramas de rayos X (DRX) obtenidos mostraron una variación significativa en el espaciado
basal d001 entre las arcillas precursoras y las arcillas organofílicas. Además, la presencia de los
grupos –CH2 y C-N en los espectros FTIR confirmaron la presencia de los cationes amónicos en
las arcillas organofílica. Este intercambio también fue evidenciado mediante la titulación Boehm
y el análisis del punto de carga cero. Del análisis de sorción de N2 se observó una reducción del
área superficial en las arcillas organofílicas.
Considerando la capacidad de adsorción de las arcillas organofílicas para ambos aniones
(nitrato y nitrito) se encontró el siguiente orden: CP-HDTMA-4.0 > CP-HDTMA-2.5 > FS-HDTMA-
4.0 > FS-HDTMA-2.5 > CP-HDTMA-1.5 > > FS-HDTMA-1.5 > CP-BTEA-4.0 > CP-BTEA-2.5 > FS-BTEA-
4.0 > FS-BTEA-2.5 > CP-BTEA-1.5 > FS-BTEA-1.5. La adsorción de nitrato y nitrito fue rápida en
los primeros minutos logrando alcanzar el equilibrio entre los 8 - 15 min. El modelo cinético que
presentó un mejor ajuste con los resultados experimentales de la adsorción de ambos aniones
fue el de pseudo-segundo orden. Con respecto a las isotermas de adsorción de nitrato se
encontró un mejor ajuste con los modelos de Redlich-Peterson y Langmuir, mientras que para
la adsorción de nitrito, las isotermas se correlacionaron mejor con el modelo de Langmuir. Al
evaluar los factores que influyen en la capacidad de adsorción de nitrato y nitrito se logró
alcanzar la máxima adsorción a pH = 4 y con una cantidad de sal amónica equivalente a 4.0 C.E.C
de la arcilla precursora, mientras que a pH = 10 y con una cantidad de sal amónica de 1.5 C.E.C
se obtuvo una mínima adsorción. / The present thesis aimed to study the adsorption of nitrate and nitrite anions in aqueous
solutions using organophilic clays as adsorbents. The organophilic clays were obtained by
replacing the exchange cations present in the precursor clays with quaternary ammonium
cations. For this purpose, two precursor clays were used, was the one natural calcium clay (FS)
and the other was the same clay exchanged with Na+ (CP) and two ammonium cations,
hexadecyltrimethylammonium (HDTMA) and benzyltriethylammonium (BTEA) with amounts
equivalent to 1.5, 2.5 and 4.0 cation exchange capacity (C.E.C) of the precursor clay.
In order to determine the structural, morphological and textural characteristics of the
precursor clays and the organophilic clays, instrumental and analytical techniques were used.
The obtained X-ray diffractograms (XRD) showed a significant variation in the basal spacing d001
between the precursor clays and the organophilic clays. In addition, the presence of the -CH2
and C-N groups in the FTIR spectra confirmed the presence of the ammonium cations in the
organophilic clays. This exchange was also evidenced by the Boehm titration and the zero charge
point analysis. From the N2 sorption analysis, a reduction of the surface area was observed.
Considering the adsorption capacity of the organophilic clays for both anions, the following
order was found: CP-HDTMA-4.0 > CP-HDTMA-2.5 > FS-HDTMA-4.0, FS-HDTMA-2.5 > CPHDTMA-
1.5 > FS-HDTMA-1.5 > CP-BTEA-4.0 > CP-BTEA-2.5 > FS-BTEA-4.0 > FS-BTEA-2.5 > CPBTEA-
1.5 > FS-BTEA-1.5. The adsorption of nitrate and nitrite was fast in the first few minutes,
reaching equilibrium at 8 - 15 min. The kinetic model that presented a better fit with the
experimental results of the adsorption of both anions was pseudo-second order. With respect
to the nitrate adsorption isotherms, a better fit was found with the Redlich-Peterson and
Langmuir models, while for the nitrite adsorption, the isotherms were better correlated with
the Langmuir model. When evaluating the factors that influence the adsorption capacity of
nitrate and nitrite, it was possible to reach the maximum adsorption at pH = 4 and with an
amount of ammonium salt equivalent to 4.0 C.E.C of the precursor clay, while at pH = 10 and
with an amount of ammonium salt of 1.5 C.E.C a minimum adsorption was obtained. / Tesis
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Mineralogía de las arcillas en el sistema geotermal Tolhuaca : IX Región, ChileMenares Menares, Eduardo Patricio January 2017 (has links)
Geólogo / El Sistema Geotermal Tolhuaca, se ubica en el flanco NW del volcán Tolhuaca, el cual se sitúa en la IX región de la Araucanía, muy cerca del límite con la VIII región del Biobío, a aproximadamente 25 km al NE de la ciudad de Curacautín. Estructuralmente, el sistema pertenece a la Zona Volcánica Sur de la Cordillera de los Andes. Se han realizado variadas perforaciones en su período de exploración, destacando el sondaje de diamantina TOL-1, cuya profundidad abarca los 1073 m. Sobre el análisis de este pozo, trata el presente estudio.
El principal objetivo de este trabajo es estudiar detalladamente las características de los minerales de arcilla, su variación - evolución con la temperatura, profundidad y estructuras, además de complementar los resultados con estudios previos, buscando mejorar el entendimiento sobre el Sistema Geotermal Tolhuaca.
El estudio de la mineralogía de arcillas es hecho a través del método de difracción de rayos X. Fueron escogidas un total de 23 muestras, las cuales debieron ser preparadas en el Laboratorio de arcillas del Departamento de Geología de la Universidad de Chile, para posteriormente ser analizadas en el Laboratorio de Cristalografía, perteneciente al Departamento de Física de la Universidad de Chile. El difractómetro utilizado se denomina Bruker D8 Advance con 40kV y 30mA.
Los resultados muestran una clara división en cuatro dominios principales de mineralogía de arcillas, que además concuerdan con datos estructurales y de alteraciones: dominio de arcillas I (0-376.30 m), caracterizado por la presencia de esmectita pura, junto con la presencia de heulandita y estilbita y concordante con una zona de alteración argílica; dominio de arcillas II (376.30-696.68 m), definido por la abundante presencia de interestratificados clorita-esmectita (corrensita), algunos interestratificados illita-esmectita (I/S) R1, esmectita y clorita, además de laumontita y heulandita, y coincidente con zona de alteración transicional subpropilítica; dominio de arcillas III (696.68-829.5 m), caracterizado por la ausencia de interestratificados C/S, la progresión de los interestratificados I/S R1 a I/S R3, y clorita; dominio de arcillas IV(829.85- 947.89 m), dominado únicamente por clorita, y con la presencia de wairakita. Al analizar los resultados, se concluye que la variación de las arcillas con la profundidad sigue el clásico patrón ampliamente descrito en la literatura, mostrando el paso de esmectita a interestratificados, y posteriormente a clorita en los niveles de mayor temperatura. Sin embargo, la mineralogía presente evidencia un aparente campo de estabilidad mucho mayor que los típicos sistemas geotermales en relación a la temperatura.
En el dominio de arcillas II (zona transicional subpropilítica) se aloja la capa sello, un sector con baja permeabilidad caracterizado por predominio de fracturas de cizalle, muy baja frecuencia de vetas, estructuras de bajo ángulo y un régimen de transferencia de calor por conducción. La capa sello divide al pozo en dos regímenes distintos: aguas calentadas por vapor en la superficie, y en los niveles profundos, una dependencia muy marcada de la temperatura. Esta capa está controlada fuertemente por las estructuras y no sólo por la mineralogía. La precipitación de las arcillas en este nivel del sistema tiene directa relación con alguna etapa de alta permeabilidad a lo largo de la historia del Sistema Geotermal Tolhuaca, lo que provoca una alta razón fluido/roca e induce una precipitación de minerales variada y heterogénea, con fases metaestables. La cristalización de estas fases sella las fracturas de un evento hidrotermal temprano, que las preserva de un proceso de alteración más avanzado.
De los análisis se desprende una fuerte dependencia de la mineralogía con el control estructural de la zona, teniendo influencia en la temperatura, permeabilidad y consiguiente razón fluido/roca del Sistema Geotermal Tolhuaca. Por otra parte, la litología de la roca caja juega un rol de menor preponderancia.
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Creación vajillería para la integración de la greda al uso cotidianoZamora, Susana January 2012 (has links)
Memoria (diseñador industrial) / No autorizado por el autor para ser publicada a texto completo / El proyecto trata acerca de la incorporación de la greda al uso cotidiano. Las propiedades de la greda son benéficas cuando se habla de gastronomía; la propuesta de innovación radica en el cambio de tipo de uso, entregándole así un papel importante a la greda dentro de la actividad cotidiana y alejándola de su calificación de elemento tradicional y folclórico.
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Estudio de nanocompuestos basados en copolímeros de propileno y montmorillonita organofílicaRiechert, Verónica Mariel 28 April 2017 (has links)
El polipropileno (PP) es uno de los polímeros de mayor importancia comercial a nivel
mundial, dada su excelente relación desempeño/costo. Entre sus propiedades se puede citar
la buena resistencia química, alta rigidez y resistencia a la fatiga, aunque presenta
relativamente baja resistencia al impacto. Entre las modificaciones que se introducen a esta
poliolefina, se puede citar la copolimerización. La copolimerización de propileno con
pequeñas cantidades de α-olefinas, tal como etileno, da lugar a copolímeros al azar (CRP).
De esta manera, se logra una disminución de la cristalinidad y un aumento de la tenacidad
respecto del PP, así como mayor transparencia, y mayor resistencia al impacto y flexibilidad.
Estas características hacen que los CRP sean muy utilizados, por ejemplo, en la fabricación
de películas para aplicaciones en envases flexibles y embalajes.
Los CRP, sin embargo, tendrían disminuida su capacidad barrera a gases, lo que se puede
mejorar por el agregado de nanocargas. Las arcillas (como la montmorillonita, MMT) son
materiales muy nobles para esta aplicación, dada su gran capacidad de delaminación en
tactoides o apilamientos de láminas de espesores en la escala nanométrica. Además, admiten
el intercambio de sus cationes interlaminares por otros orgánicos de mayor tamaño, lo que
contribuye a aumentar su afinidad con las poliolefinas.
El objetivo general de esta tesis ha sido estudiar la modificación de CRPs por mezclado
en fundido con MMT organofílica (oMMT) con el fin de mejorar sus propiedades.
Específicamente se ha pretendido: obtener NCs de CRP y oMMT determinando las
condiciones que permitan la desagregación de la arcilla, funcionalizar los CRP (CRPg) con
grupos anhídrido (GA) para obtener materiales que puedan utilizarse como
compatibilizantes de los NCs, y analizar el efecto del peso molecular y concentración de
comonómero, así como del grado de funcionalización del compatibilizante y las
concentraciones relativas de CRP, CRPg y oMMT en las características estructurales de los
compuestos obtenidos y en sus propiedades térmicas, de flujo, resistencia a la fotodegradación,
y de barrera a oxígeno.
Los resultados obtenidos permiten concluir que: la presencia del compatibilizante es
indispensable para generar NCs de CRP/CRPg/oMMT, los que resultan de tipo
intercalado/exfoliado; el peso molecular del polímero y el contenido de GA en el CRPg son
factores clave en el grado de desagregación/exfoliación logrado en la nanocarga; el agregado
de arcilla a los polímeros no altera significativamente sus procesos de fusión y cristalización, ni su grado de cristalinidad; la presencia de oMMT produce un incremento en la viscosidad
extensional con strain softening, efecto que resulta más importante cuanto mayor es la
concentración de arcilla y la velocidad de deformación extensional usada; la nanocarga
produce un retardo de ~30°C en el inicio del proceso de degradación no oxidativa de los
polímeros con un aumento significativo en su velocidad de degradación; y la oMMT reduce
la permeabilidad al oxígeno de los polímeros y cataliza los procesos de degradación
oxidativa por efecto de la radiación ultravioleta.
Globalmente, los resultados obtenidos en esta tesis muestran que las propiedades de un
CRP se pueden mejorar con el agregado de arcilla y que ésta estaría cumpliendo dos papeles,
por un lado permitiría reducir la permeabilidad de películas de CRP (con el consecuente
ahorro de material) y por otro favorecer su degradación reduciendo el impacto de estos
materiales en el medio ambiente. / Polypropylene (PP) is one of the most important polymers worldwide, given the excellent
relation between performance and cost. Among its properties, it can be mentioned its good
chemical resistance and high stiffness and fatigue, even though it has relatively low impact
resistance. This polyolefin can be modified by copolymerization. The copolymerization of
propylene with small amounts of α-olefins, such as ethylene, results in random propylene
copolymers (CRP). This type of polymer presents lower crystallinity and higher tenacity
than PP, as well as greater transparency, impact resistance and flexibility. These
characteristics make CRPs widely used, for example, in the manufacture of films for
applications in flexible packaging.
The CRPs, however, display lower gas barrier capacity than PP, which can be improved
by the addition of nanofillers. Clays (such as montmorillonite, MMT) are very noble
materials for this application, given their capacity for delamination in tactoides of nanoscale
size. Additionally, this type of filler can be modified by interchange its interlaminar cations
with larger organic ones contributing to increase its affinity with polyolefins.
The general objective of this thesis has been to study the modification of CRPs by melt
mixing with organophilic MMT (oMMT) in order to improve their properties. Specifically,
it has been sought to: obtain NCs of CRP and oMMT by determining the conditions that
allow the disintegration of clay; functionalize the CRPs with anhydride groups (GA) to
obtain materials that can be used as compatibilizers of the NCs; and analyze the effect of
molecular weight and concentration of comonomer, as well as the degree of functionalization
of the compatibilizer and the relative concentrations of CRP, CRPg and oMMT, in the
structural characteristics of the obtained compounds and in their thermal properties, flow
behavior, resistance to photo-degradation, and oxygen permeability.
The obtained results allow to conclude that: the presence of the compatibilizer is
indispensable to generate intercalated/exfoliated CRP/CRPg/oMMT NCs; the molecular
weight of the polymer and the GA content of CRPg are key factors in the degree of
disaggregation/exfoliation achieved in the nanofiller; the addition of clay does not alter
significantly the melting and crystallization processes of the polymers, nor their degree of
crystallinity; the presence of oMMT produces an increase in the extensional viscosity of the
CRPs displaying strain softening, which is more important as the clay concentration and rate
of extensional deformation increase; the nanofiller produces a delay of ~30°C in the
beginning of the non-oxidative degradation process of the polymers with a significant
increase in the rate of degradation; and oMMT reduces the oxygen permeability of the
polymers and catalyzes the processes of oxidative degradation by ultraviolet radiation.
Overall, the results obtained in this thesis show that the properties of a CRP can be
improved with the addition of clay, and that this filler fulfills two roles. On one hand it
reduces the permeability of CRP films (with the consequent saving of material) and on the
other, it favors their degradation by reducing the impact of these materials on the
environment.
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