La necesidad por encontrar protección ante la corrosión ha sido un gran desafío para la industria de revestimientos en estos días, por esto se han buscado soluciones que sean ambientalmente amigables, eficientes, de bajo costo y que posean grandes propiedades de resistencia química y mecánica. Uno de los mercados que se encuentra mayormente afectado por la corrosión es el minero y en particular las plantas de ácido sulfúrico. Dadas las características del proceso para producir ácido sulfúrico se requiere de revestimientos que soporten distintas concentraciones de ácido a diversas temperaturas. Uno de los equipos que más problemas tiene en su revestimiento es el precipitador electrostático, éste requiere de mantenciones anuales que demoran en demasía la puesta en marcha de la planta provocando grandes pérdidas económicas en la producción anual del ácido sulfúrico. Por lo anterior, el objetivo de esta memoria fue estudiar técnica y económicamente la utilización de distintas poliureas como revestimiento anticorrosivo de precipitadores electrostáticos en plantas de ácido sulfúrico. Se propone este revestimiento, porque la poliurea presenta muy buenas propiedades frente a la abrasión y elongación, no contiene VOC, puede ser utilizada a altas temperaturas y al ser una reacción de alta reactividad sólo demora pocos segundos en secar y puede entrar en funcionamiento en un corto tiempo disminuyendo las pérdidas por detención del equipo. Se seleccionaron cinco poliureas comerciales del mercado y se les realizaron ensayos para evaluar sus propiedades mecánicas, de adhesión y químicas bajo normas internacionales ASTM. En particular, se determinó su módulo de elasticidad, límite elástico y elongación, para muestras blanco de referencia y muestras sometidas a ácido sulfúrico por una duración de 14 días a concentraciones del 5 [%], 15[%] y 30 [%] v/v. En paralelo se revistió una muestra de acero y se introdujo en un precipitador electrostático de una planta por un período de seis meses, al término de este tiempo se realizaron pruebas mecánicas y de adhesión para ver el efecto del ambiente ácido del equipo sobre el revestimiento. Los resultados obtenidos indican que los revestimientos de poliurea conservan sus propiedades mecánicas cuando han sido inmersas en concentraciones de ácido del 5[%] y 15[%] por 14 días. Cuando la concentración se eleva a 30[%] las propiedades de dichos revestimientos disminuyen dramáticamente y además presentan deformaciones y decoloraciones en la mayoría de las muestras. Respecto a la adhesión, todas tuvieron valores de adherencia sobre los 2,3 [MPa], valor más que suficiente para garantizar una buena adhesión del revestimiento al sustrato de acero. En lo económico, la poliurea presentó ser un 20[%] de mayor valor en la aplicación que el revestimiento actual, pero al aplicarse en menor tiempo y al tener mínimos costos de mantención a largo plazo permitirá una pronta puesta en marcha del equipo y una disminución de pérdidas por detención de la planta. Según los resultados obtenidos se propone el uso de la poliurea (de propiedades similares a las utilizadas en este estudio) como revestimiento en precipitadores ya que sus propiedades no presentan variaciones frente al ataque del ácido sulfúrico a las concentraciones de operación. Sin embargo, se recomienda realizar mayor cantidad de pruebas, en especial el efecto de la temperatura sobre el revestimiento a distintas concentraciones de ácido.

[EN] The growing demand of consumers to reduce the environmental impact caused by the use of non-biodegradable materials had a great influence to the interest in the development of biodegradable films and coatings. This fact is added to the current trend of consuming safe, good quality and ready-to-eat products, being minimally processed (MP) fruits and vegetables that have undergone a fast increase because they provide health benefits. However, the MP products show a quick quality deterioration and shelf life reduction. In this context, the biopolymers are an alternative source for the development of materials due to their biodegradability. The chitosan (Ch) is a promising biopolymer for use as packaging. Quercetin (Q) is a known natural antioxidant that can be incorporated into the packaging material. The aim of this thesis was to obtain biodegradable films based in modified Ch with Q, and to study their physico-chemical, mechanical, microbiological, and barrier properties for use in the preservation of MP vegetables during storage. Native Ch characterization was performed at an initial stage. Ch derivatization was made by the chloroperoxidase enzyme (CPO) which reacts with the flavonoid modifying it into the related quinone. Chemical characterization of the derivatized molecule was made by determining the content of polyphenols and antioxidant capacity. Ch and Ch-Q based films were prepared according to the method proposed by Bourbon et al. 2011, with some modifications. Physicochemical properties, antioxidant capacity, mechanical properties such as stress (TS) and strain at maximum load (E), and oxygen (O2), carbon dioxide (CO2) and water vapor barrier properties. Furthermore, the antimicrobial ability against Escherichia coli and Staphylococcus aureus was investigated. Finally, the stability of coated MP carrots (Daucus carota L) was evaluated by studying the antimicrobial activity during refrigerated storage. In addition, the antioxidant capacity was evaluated by determining the ascorbic acid (AA) and beta-carotene content of samples coated with Ch and Ch-Q based film forming solution. Results indicate that the incorporation of Q in the polymeric matrix, through the Ch-Q adduct formation, modified the films properties. The use of Ch derivatized by Q, yielded coatings with better properties, especially with regard to thickness, density, optical, antimicrobial, and antioxidant properties, and capability barrier to O2 and CO2. The TS was increased due to the greatest degree of polymer crosslinking because Ch matrix-Q interactions. In addition, greater affinity with water than films had managed, increase the value of E; nevertheless, this effect was reduced because of the higher strength and stiffness of the polymeric film structure. Microbiological results of in vitro and coated carrots, indicate that biodegradable Ch-Q based films, with a concentration of 1% (w / v), are a feasible alternative in control of the microorganisms evaluated. The incorporation of Q resulted in a synergistic effect with Ch, controlling the microbiota present in the MP vegetable. The presence of Q had a positive influence on the antioxidant effect showed by functionalized molecule of Ch and film. Structural characteristics of Q had been decisive to increase the antioxidant activity. Regarding to the evaluation of the stability of MP carrots samples, a protective effect against loss of ¿-carotene was obtained; however, the content of AA was decreased at least 70%, could not be determined if any treatment had protective effect on this vitamin. According to these results, this type of coating is suitable for application to MP carrots improving quality and increasing their shelf life. However, it is possible to continue working to optimize certain properties, such as water vapor permeability. / [ES] El creciente interés por el desarrollo de películas y recubrimientos biodegradables para la conservación de los alimentos se debe, principalmente, a las exigencias cada vez mayores de los consumidores respecto de reducir el impacto ambiental ocasionado por el uso de envases no biodegradables. Este hecho se suma a la tendencia actual de consumir productos seguros, de buena calidad y listos para el consumo, siendo las frutas y verduras mínimamente procesadas (MP) las que han sufrido un rápido incremento debido a que proporcionan beneficios para la salud. Sin embargo, los productos MP presentan un rápido deterioro de la calidad y reducción de la vida útil. El quitosano (Ch) es un biopolímero muy prometedor para uso como envase. La quercetina (Q) es un reconocido antioxidante natural que puede ser incorporado en el material de envasado. El objetivo del presente trabajo fue la obtención de recubrimientos biodegradables utilizando como base el Ch modificado con Q, y el estudio de sus propiedades físico-químicas, mecánicas, de barrera y microbiológicas para su empleo en la preservación de vegetales mínimamente procesados durante su almacenamiento. En una primera etapa se realizó la caracterización del Ch nativo. La derivatización de Ch con Q se realizó a través de la reacción catalizada por la enzima cloroperoxidasa (CPO) la cual actúa sobre el flavonoide transformándolo en la correspondiente quinona altamente reactiva frente a Ch. Se realizó la caracterización química del derivatizado. Luego se prepararon las películas a base de Ch y Ch-Q según el método propuesto por Bourbon y col. 2011, con algunas modificaciones, y se evaluaron las propiedades fisicoquímicas, capacidad antioxidante, propiedades mecánicas y propiedades barrera. Se estudió la capacidad antimicrobiana frente a Escherichia coli y Staphylococcus aureus. Finalmente, se evaluó la estabilidad de zanahorias (Daucus carota L) mínimamente procesadas recubiertas, estudiándose la capacidad antimicrobiana durante el almacenamiento en refrigeración y la capacidad antioxidante, evaluando el contenido de ácido ascórbico (AA) y beta-caroteno. Los resultados obtenidos indican que la incorporación de la Q en la matriz polimérica, a través de la formación del aducto Ch-Q, modificó las propiedades de los films. El empleo de Ch derivatizado con Q, permitió obtener recubrimientos con mejores propiedades, principalmente en lo que respecta a espesor, densidad, propiedades ópticas, antimicrobianas, antioxidantes y de barrera frente a O2 y CO2. El mayor grado de reticulación del polímero debido a las interacciones entre la matriz de Ch y la Q, provocó un aumento en TS. Además, la mayor afinidad con el agua que presentaron los films logró incrementar el valor de E; sin embargo, este efecto se vio reducido por la mayor resistencia y rigidez de la estructura polimérica del film. Los resultados microbiológicos in vitro y sobre las zanahorias recubiertas, indican que los films biodegradables a base Ch-Q, con una concentración del 1% (p/v), son una alternativa viable en el control de los microorganismos evaluados. La incorporación de la Q resultó en un efecto sinérgico con el Ch, logrando controlar la microbiota presente en el vegetal MP. La presencia de Q influyó de manera positiva sobre el efecto antioxidante presentado por la molécula de Ch funcionalizada y por el film. Respecto de la evaluación sobre la estabilidad de las muestras de zanahorias MP, se obtuvo un efecto protector frente a la pérdida de b-caroteno; sin embargo, el contenido de AA sufrió una disminución de al menos 70%, no pudiéndose determinar si algún tratamiento tuvo efecto protector sobre esta vitamina. Conforme a estos resultados, este tipo de recubrimiento resulta adecuado para la aplicación sobre zanahorias MP procurando la mejora de la calidad y el aumento de la vida útil de las mismas. No obstante, es posible continuar trabajando a fin de optimizar a / [CAT] El creixent interès pel desenvolupament de pel·lícules i recobriments biodegradables per a la conservació dels aliments es deu, principalment, a les exigències cada vegada majors dels consumidors respecte de reduir l'impacte ambiental ocasionat per l'ús d'envasos no biodegradables. Aquest fet se suma a la tendència actual de consumir productes segurs, de bona qualitat i llestos per al consum, sent les fruites i verdures mínimament processades (MP) les que han patit un ràpid increment pel fet que proporcionen beneficis per a la salut. No obstant això, els productes MP presenten un ràpid deteriorament de la qualitat i reducció de la vida útil. El quitosan (Ch) és un biopolímer molt prometedor per a ús com a envàs. La quercetina (Q) és un reconegut antioxidant natural que pot ser incorporat en el material d'envasament. L'objectiu del present treball va ser l'obtenció de recobriments biodegradables utilitzant com a base el Ch modificat amb Q, i l'estudi de les seves propietats fisicoquímiques, mecàniques, de barrera i microbiològiques per a la seva ocupació en la preservació de vegetals mínimament processats durant l'emmagatzematge. En una primera etapa es realitza la caracterització del Ch natiu. La derivatització de Ch amb Q es va realitzar a través de la reacció catalitzada per l'enzim cloroperoxidasa (CPO) la qual actua sobre el flavonoide transformant-ho en la corresponent quinona altament reactiva enfront de Ch. Es va realitzar la caracterització química de l'derivatizado. Després es van preparar les pel·lícules a força de Ch i Ch-Q segons el mètode proposat per Bourbon i col. 2011, amb algunes modificacions, i es van avaluar les propietats fisicoquímiques, capacitat antioxidant, propietats mecàniques i barrera. A més, es va estudiar la capacitat antimicrobiana enfront de Escherichia coli i Staphylococcus aureus. Finalment, es va avaluar l'estabilitat de pastanagues (Daucus carota L) mínimament processades recobertes, estudiant-la capacitat antimicrobiana durant l'emmagatzematge en refrigeració. A més, es va determinar la capacitat antioxidant, avaluant el contingut d'àcid ascòrbic (AA) i beta-carotè. Els resultats obtinguts indiquen que la incorporació de Q en la matriu polimèrica, a través de la formació de l'adducte Ch-Q, va modificar les propietats dels films. L'ocupació de Ch derivatizado amb Q, va permetre obtenir recobriments amb millors propietats, principalment pel que fa a gruix, densitat, propietats òptiques, antimicrobianes, antioxidants i de barrera davant O2 i CO2. El major grau de reticulació del polímer causa de les interaccions entre la matriu de Ch i la Q, va provocar un augment en TS. A més, la major afinitat amb l'aigua que van presentar els films va aconseguir incrementar el valor d'E; però, aquest efecte es va veure reduït per la major resistència i rigidesa de l'estructura polimèrica del film. Els resultats microbiològics in vitro i sobre les pastanagues recobertes, indiquen que els films biodegradables a força Ch-Q, amb una concentració de l'1% (p / v), són una alternativa viable en el control dels microorganismes avaluats. La incorporació de la Q va resultar en un efecte sinèrgic amb el Ch, aconseguint controlar la microbiota present en el vegetal MP. La presència de Q influeix de manera positiva sobre l'efecte antioxidant presentat per la molècula de Ch funcionalitzada i pel film. Respecte de l'avaluació sobre l'estabilitat de les mostres de pastanagues MP, es va obtenir un efecte protector enfront de la pèrdua de b-carotè; però, el contingut d'AA va patir una disminució d'almenys 70%, no podent determinar si algun tractament va tenir efecte protector sobre aquesta vitamina. D'acord amb aquests resultats, aquest tipus de recobriment resulta adequat per l'aplicació sobre pastanagues MP procurant la millora de la qualitat i l'augment de la vida útil de les mateixes. Tanmateix, és possible continuar treballant per tal d'optimitza / Gallo, GA. (2015). Estudio de propiedades fisicoquímicas y biológicas de películas bioactivas a base de quitosano y su efecto sobre la extensión de la vida útil de vegetales mínimamente procesados [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/59419 / TESIS

En los últimos años, la industria agroalimentaria ha priorizado la sustitución de los aditivos químicos convencionales por compuestos naturales como respuesta a la demanda creciente de los consumidores de una alimentación más sana, segura y respetuosa con el medio ambiente. El diseño de formulaciones formadoras de recubrimiento a base de biopolímeros biodegradables como el quitosano (CH) o la hidroxipropilmetilcelulosa (HPMC) combinados con antimicrobianos naturales representa una técnica innovadora que puede garantizar la seguridad y prolongar la vida útil de los alimentos. En este sentido, numerosas investigaciones destacan el amplio espectro de actividad antimicrobiana de los aceites esenciales (AE) frente a diferentes cepas de hongos, levaduras, virus y bacterias. En el presente estudio, se diseñaron formulaciones formadoras de recubrimiento (FFR) a base de CH y HPMC con diferentes concentraciones de aceites esenciales de árbol de té (TTO), limón (LO) y bergamota (BO). Se evaluó el efecto de la incorporación de estos AE sobre las propiedades fisicoquímicas de las FFR y de los films secos aislados. En estos films, se analizó además la efectividad antimicrobiana frente a diferentes cepas de hongos y bacterias. A partir del análisis de todas las propiedades caracterizadas y variables analizadas (tipo de matriz, tipo y cantidad de aceite), se seleccionaron films para los posteriores estudios. Se profundizó en el conocimiento de los mecanismos de difusión de los compuestos activos de estos antimicrobianos mediante técnicas cromatograficas. También se evaluó el efecto de la aplicación de recubrimientos a base de CH, HPMC y BO, en la calidad y seguridad de uvas almacenadas en refrigeración. Los resultados de la caracterización de las FFR mostraron que la incorporación de AE en CH y HPMC supuso cambios significativos en la viscosidad, tamaño de partícula y potencial-?. Todas las FFR presentaron un comportamiento pseudoplástico independiente del tiempo. / Sánchez González, L. (2010). Caracterización y aplicación de recubrimientos antimicrobianos a base de polisacáridos y aceites esenciales [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/9103 / Palancia

La tribología es la ciencia que se ocupa de la fricción, el desgaste, la lubricación y el diseño de las superficies que interactúan en un movimiento relativo. En las últimas décadas los materiales compuestos de matriz polimérica se han utilizado cada vez más para aplicaciones tribológicas de alta exigencia. Recientemente, se han desarrollado nuevos compuestos poliméricos con la incorporación de una gran variedad de reforzantes y lubricantes, tanto micro como nanométricos, a fin de garantizar el comportamiento tribológico adecuado para aplicaciones claves. La presente tesis doctoral aborda el estudio del comportamiento en fricción y desgaste de recubrimientos lubricantes compuestos de matriz epoxi con partículas de disulfuro de molibdeno (MoS2) y sulfuro de bismuto III (Bi2S3), en contacto deslizante, de baja velocidad y cargas variables, para aplicaciones de tiempos reducidos. El propósito es aportar información sobre la manera en que la acción de las partículas lubricantes afecta al desgaste y al coeficiente de fricción, de modo individual y/o en conjunto. Asimismo, también se evaluará la influencia de las características topográficas superficiales sobre la performance tribológica. Inicialmente, el presente estudio involucró la formulación de distintas composiciones con dos matrices epoxi diferentes. Asimismo, se evaluaron distintas formas de elaboración de los recubrimientos a fin de garantizar la manera más óptima de aplicación. La caracterización química y mecánica, tanto de los materiales utilizados como de los recubrimientos elaborados, se realizó por medio de diferentes técnicas de microscopía, espectroscopía y ensayos de dureza. Las propiedades tribológicas se evaluaron en ensayos de bloque sobre anillo, de cargas variables y baja velocidad, con el objetivo de determinar el desgaste y coeficiente de fricción. Los resultados de los ensayos tribológicos realizados sobre los recubrimientos muestran comportamientos diferentes para cada matriz de resina epoxi, pero la influencia principal sobre el comportamiento en desgaste y fricción está enfocada en el tipo y composición utilizada de partículas lubricantes. El desgaste para los recubrimientos con MoS2 se reduce un 40%, respecto de la resina epoxi sin lubricantes, mientras que cuando se encuentra combinado con Bi2S3 se registró una reducción de ~80%. El comportamiento en fricción de los recubrimientos con 10% de Bi2S3 mostraron coeficientes de fricción menores a 0,1 por períodos cortos de 3 segundos. La combinación de ambos lubricantes sólidos compite en fricción con aquellos que poseen únicamente MoS2 a igual composición en peso. Este comportamiento se repite en los recubrimientos indistintamente de la resina epoxi que se utilizó en la matriz con la que fueron elaborados. Por otra parte, se registró una reducción del desgaste de 60% en contacto deslizante sobre la adhesividad del recubrimiento con mayores rugosidades. Los mecanismos de desgaste se analizaron a partir de la evaluación de las superficies de desgaste, tanto en el recubrimiento del bloque como del anillo, por medio de técnicas de microscopia óptica convencional, confocal y electrónica. / Tribology is the science that studies friction, wear, lubrication and the design of surfaces that interact in relative motion. In recent decades, polymer matrix composite materials have been increasingly used for high-demand tribological applications. Recently, new composite polymers have been developed with the incorporation of a wide variety of filler reinforcers and lubricants, both micro and nanometric, to ensure proper tribological behavior for key applications. This doctoral thesis deals with the study of the frictional and wear behavior of composite epoxy matrix lubricant coatings, with particles of molybdenum disulfide (MoS2) and bismuth sulfide III (Bi2S3), in sliding contact, low speed and variable loads, for reduced time applications. The purpose is to provide information on the way in which the action of the lubricating particles affects the wear and the coefficient of friction, individually and together. Likewise, the study of the influence of surface topographic characteristics on tribological performance is also addressed. Initially, the present study involved the formulation of different compositions with two different epoxy matrices. Also, different forms of elaboration were evaluated in order to guarantee the most optimal application in the form of coatings. The chemical and mechanical characterization, both of the materials used and of the finished coatings, was carried out by means of different techniques of microscopy, spectroscopy and hardness tests. The tribological properties were evaluated in block-on-ring tests, of variable loads and low speed, in order to determine the wear and coefficient of friction. The results of the tribological tests carried out on the coatings show different behaviors for each epoxy matrix resin, but the main influence on wear and friction behavior is focused on the type and percentage of the lubricating particles fillers. The wear for the coatings with MoS2 is reduced by 40%, compared to the epoxy resin without lubricants, while when combined with Bi2S3 a reduction of 80% was registered. The friction behavior of the coatings with 10% Bi2S3 showed coefficients of friction less than 0.1 for short periods of 3 seconds. The combination of both solid lubricants competes in friction with those that only have MoS2 with equal weight composition. This behavior is repeated in coatings made with two different epoxy resins. On the other hand, regardless of the composition, a 60% increase in wear resistance in sliding contact was registered on the adhesiveness of the coating with higher roughness. The wear mechanisms were analyzed from the evaluation of the wear surfaces, both in the block and ring coating, by means of conventional, confocal and electronic optical microscopy techniques. / TEXTO PARCIAL en período de teletrabajo

En este trabajo de Tesis se estudió la electrosíntesis de distintos recubrimientos utilizando Nitinol (NiTi) como sustrato. Se electroformaron películas de polipirrol (PPy) a partir de diferentes soluciones electrolíticas. La superficie de la aleación se modificó también mediante la técnica de anodizado. Para caracterizar los distintos recubrimientos, se utilizaron técnicas electroquímicas y de superficie, con el objetivo principal de determinar las propiedades anticorrosivas. Se emplearon soluciones electrolíticas que contenían diferentes inhibidores de la corrosión, tales como molibdato, nitrato y citrato para realizar la electrosíntesis de PPy. Se determinó que la presencia de iones molibdato en la matriz polimérica confiere al sustrato una mayor resistencia a la corrosión. El polímero formado potenciostaticamente en una solución de pH 12 que contiene nitrato y molibdato es el más eficaz en términos de adhesión y protección contra la corrosión. La electrosíntesis de PPy también pudo realizarse a partir de soluciones de sulfosuccinato. El polímero fue formado potenciostaticamente en soluciones de pH 1 y 7. Las películas obtenidas fueron muy adherentes y presentaron una conductividad eléctrica aceptable. Si bien ambos recubrimientos mejoraron la protección del sustrato, las películas formadas en la solución de menor pH ofrecieron los mejores resultados. También se realizó la electrosíntesis de películas de PPy sobre NiTi a partir de soluciones de salicilato de sodio (NaSa) de diferentes viii concentraciones. El empleo de una alta concentración de NaSa condujo a la formación de microtubos rectangulares huecos de PPy, con buenas propiedades anticorrosivas. Se estudió la inmovilización de especies de plata y de cobre en el polímero con morfología microtubular. En el caso de la plata, el depósito se realizó en condiciones de circuito abierto y la cantidad de especies incorporadas dependió del grado de oxidación del polímero. Los depósitos de cobre se obtuvieron potenciostaticamente. Finalmente, se evaluó la actividad antibacterial de los recubrimientos ante las bacterias Gram positivas Staphylococcus aureus y Staphylococcus epidermidis. Ambas cepas resultaron sensibles a los recubrimientos modificados con plata mientras que no se obtuvieron resultados positivos para los recubrimientos modificados con cobre. Se inmovilizaron también especies de galio, zinc y cobalto en los microtubos de PPy electrosintetizados sobre NiTi. En este caso, la actividad antibacteriana de los recubrimientos se evaluó frente a Escherichia coli. Los mejores resultados se obtuvieron con las películas que contenían galio. Estas películas también otorgaron una buena protección anticorrosiva al sustrato. Por otra parte, y con el fin de mejorar la resistencia a la corrosión del NiTi, se realizó un proceso de anodizado tanto bajo control potenciostático como galvanostático en soluciones ácidas y alcalinas de molibdato. El proceso de anodizado redujo considerablemente el contenido de Ni y aumentó el de Ti en el óxido superficial. Este enriquecimiento de titanio en la superficie está asociado con el incremento de la resistencia a la corrosión. El óxido formado presentó una superficie lisa, sin grietas o poros. Se obtuvieron resultados similares al anodizar el NiTi en presencia de bis(2-etilhexil) sulfosuccinato de sodio. En este caso, el óxido formado consistió en TiO2, no detectándose Ni en su superficie. / In this Thesis work, the electrosynthesis of different coatings on NiTi as a substrate was studied. Polypyrrole (PPy) films were electrosynthesized using different electrolytes. In addition, the surface of the alloy was modified by means of the anodization technique. To characterize the coatings, different electrochemical and surface techniques were used, with the main objective of determining the anticorrosive properties. The electrosynthesis of PPy films from solutions containing corrosion inhibitors such as molybdate, and citrate was performed. The presence of molybdate ions in the polymer matrix conferred a greater resistance to corrosion. The polymer formed potentiostatically in a pH 12 solution, containing nitrate and molybdate was the most efficient in terms of adhesion and corrosion protection. Electrosynthesis of PPy was also possible using solutions of sulfosuccinate. The PPy was formed potentiostatically in solutions of pH 1 and 7. The films were very adherent and had an acceptable electrical conductivity. While both coatings improved substrate protection, the films formed at a lower pH ((in a pH 1 solution)) offered better results. The electrosynthesis of PPy films onto NiTi from sodium salicylate (NaSa) solutions of different concentrations was also performed. A high NaSa concentration leads to the formation of hollow rectangular microtubes, with good corrosion protection properties. The immobilization of silver and copper species on PPy rectangular microtubes was studied. In the case of silver, the deposition was performed at open circuit conditions and the amount of incorporated species depended on the oxidation degree of the polymer. Copper deposition was performed potentiostatically. Finally, the antibacterial activity of the coatings against the Gram-positive bacteria Staphylococcus aureus and Staphylococcus epidermidis was evaluated. Both strains resulted sensitive to the coatings modified with silver while no positive results were obtained in the case of copper. Gallium, zinc and cobalt species were also immobilized in PPy microtubes electrosynthesized on NiTi. In this case, the antibacterial activity of the coatings was evaluated against Escherichia coli. The best results were obtained for the coatings containing gallium species. This film also exhibited a good corrosion protection performance. In order to improve NiTi corrosion resistance, protective films were formed on its surface by means of anodization under potentiostatic or galvanostatic control in the presence of molybdate, in alkaline and acidic solutions. The anodization process reduced considerably the Ni content and increased the amount of Ti in the oxide film. This titanium enrichment on the outermost surface is associated with the enhanced anticorrosion performance. The oxide grown presented a smooth surface, without cracks or pores. Similar results were obtained when NiTi was anodized in the presence of sodium bis 2-ethylhexyl sulfosuccinate. In this case, the oxide formed consists of TiO2, while no Ni was found in the outermost surface.

El objetivo de este trabajo fue desarrollar un método sin contacto, basado en ablación láser y detección espectroscópica, para medir on Une espesores de recubrimientos depositados sobre un sustrato. El objetivo particular de este trabajo fue el de desarrollar el método propuesto, para determinar espesores de recubrimientos de níquel sobre sustratos de latón. El alcance de este trabajo fue el desarrollo y puesta a punto del método propuesto para determinar espesores de recubrimientos de níquel, depositados electroquímicamente.

Los films de hidroxipropil metilcelulosa (HPMC) son flexibles y transparentes sin olor ni sabor, con una permeabilidad selectiva a los gases que permiten, al aplicarlos a frutas, el retraso de la madurez al reducir la concentración interna de O2, sin causar una acumulación excesiva de CO2. Sin embargo, su alta permeabilidad al vapor de agua (PVA) hace necesaria la incorporación de lípidos (ácidos grasos, ceras, resinas y/o tensoactivos) en la matriz del hidrocoloide para mejorar esta propiedad. Por este motivo, en este trabajo se diseñaron y caracterizaron recubrimientos composites a base de HPMC y diferentes compuestos (ácido oleico (AO), tensoactivos, extracto etanólico de própolis (EEP)) y se evaluó el efecto de su aplicación en la calidad de fresones y uvas almacenados en refrigeración. Los resultados mostraron que las propiedades fisicoquímicas de las formulaciones formadoras de recubrimiento (FFRs) se vieron afectadas por la concentración del polímero y por el tipo de compuesto añadido (AO, tensoactivos, EEP), dando lugar a dispersiones con diferentes grados de estabilidad en términos de tamaño y carga de partícula, tensión superficial y viscosidad. De igual forma, las propiedades de los films también se vieron afectadas por la incorporación de los mismos componentes citados anteriormente. La mayor reducción en la PVA se consiguió con el aumento de la concentración de HPMC, AO y EEP y entre éstos, en los films a base de 5% de HPMC y 1,5% de EEP, se obtuvo la máxima reducción en la PVA del orden del 88% con respecto a la PVA del film puro de HPMC. Las propiedades mecánicas y ópticas variaron en función del tipo de compuesto incorporado, siendo la incorporación de própolis la que causó un aumento de la resistencia mecánica y rigidez de los films y dio lugar a un menor brillo. Además, los films a base de própolis mostraron una notable actividad antifúngica contra Penicillium italicum y Aspergillus niger, pero sobre todo contra este último. / Pastor Navarro, C. (2010). Recubrimientos comestibles a base de hidroxipropil metilcelulosa: caracterización y aplicación [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/8534 / Palancia

En este trabajo de Tesis se estudiaron distintos recubrimientos biocompatibles sintetizados sobre la aleación Ti-6Al-4V, tanto de manera química como electroquímica, para mejorar el comportamiento frente a la corrosión en medios fisiológicos simulados. Las películas fueron caracterizadas mediante distintas técnicas de superficie y la resistencia a la corrosión fue evaluada empleando diferentes métodos electroquímicos. En primer lugar, se electrosintetizó potenciostaticamente polipirrol (PPy) con estructura microtubular sobre la aleación Ti-6Al-4V a partir de una solución que contenía salicilato de sodio como dopante. La presencia del polímero evitó la disolución activa de la aleación en saliva artificial modificada. En una etapa posterior y con el fin de desarrollar un recubrimiento antibacterial y anticorrosivo, se empleó la matriz polimérica microestructurada para la inmovilización de especies de Zn. Tanto el recubrimiento de PPy como el de PPy modificado con especies de Zn mostraron actividad antibacterial frente a S. aureus y aumentaron la protección frente a la corrosión en saliva artificial modificada. Por otra parte, se empleó la técnica de anodizado en modo galvanostático para sintetizar óxidos delgados en una solución de Na2MoO4. Se estableció el efecto de diferentes parámetros como el pH, el tiempo de anodización y la concentración del anión inhibidor sobre el comportamiento anticorrosivo, para luego ampliar el estudio a electrolitos que contenían NaH2PO4 y NH4VO3. Independientemente de la solución utilizada, se obtuvieron óxidos compactos y amorfos, sin poros ni grietas. La muestra anodizada en solución Na2MoO4 registró el mejor comportamiento frente a la corrosión en solución Ringer. Asimismo, se sometió a la aleación Ti-6Al-4V a un tratamiento químico con peróxido de hidrógeno. El recubrimiento resultante, constituido mayormente por TiO2 amorfo, presentó una estructura del tipo barro agrietado. El tratamiento redujo la cantidad de iones liberados desde la aleación al entorno fisiológico simulado tras los ensayos electroquímicos. La técnica, sin necesidad de un postratamiento térmico, mejoró el comportamiento frente a la corrosión de la aleación Ti-6Al-4V en solución Ringer. Por último, la aleación modificada mediante oxidación química en H2O2 se empleó como sustrato para la electrosíntesis de ZnO. Las condiciones empleadas en la síntesis dieron lugar a la formación de micro y nanoláminas de ZnO con capacidad bactericida frente a las bacterias S. aureus y S. mutans. Si bien la electrosíntesis de ZnO no brindó al sustrato propiedades anticorrosivas significativas, la combinación del tratamiento de oxidación química en H2O2 con la presencia del ZnO, permitió mejorar la protección con respecto a la del sustrato desnudo. / In this Thesis work, different biocompatible coatings chemically and electrochemically synthesized onto Ti-6Al-4V alloy were studied to improve the corrosion behavior in simulated physiological environments. The coatings were characterized using different surface techniques and the corrosion resistance was evaluated using different electrochemical methods. Firstly, microstructured polypyrrole (PPy) films were potentiostatically synthesized onto Ti-6Al-4 V alloy from an aqueous solution containing sodium salicylate as a dopant. The presence of PPy prevented the active dissolution process of the alloy in modified artificial saliva. In order to develop a coating that prevents corrosion and microbial growth on the alloy, the microstructured polymer matrix was later employed to immobilize Zn species. Both PPy and PPy films modified with Zn species showed antibacterial activity against S. aureus and increased the corrosion protection in modified artificial saliva. On the other hand, the anodization technique was employed under galvanostatic mode to synthesize thin oxide films from a Na2MoO4 solution. The effect of different parameters such as pH, anodization time and the inhibitor anion concentration on the corrosion behavior was established and the study was then extended to electrolytes containing NaH2PO4 and NH4VO3. Compact and amorphous oxides without pores or cracks were obtained regardless of the solution used. The sample anodized in Na2MoO4 solution showed the best corrosion behavior in Ringer solution. Furthermore, the Ti-6Al-4V alloy was subjected to chemical treatment with hydrogen peroxide. The resulting coating consisted mostly of an amorphous TiO2 oxide with a mud-cracked structure type. The treatment reduced the number of ions released from the alloy to the simulated physiological environment after the electrochemical tests. The technique, without the need for thermal post-treatment, was enough to enhance the corrosion behavior of Ti-6Al-4V alloy in Ringer solution. Finally, the alloy modified by chemical oxidation in H2O2 was used as a substrate for the electrosynthesis of ZnO. The conditions employed in the synthesis resulted in the formation of ZnO micro and nanosheets with bactericidal capacity against S. aureus and S. mutans bacteria. Although the electrosynthesis of ZnO did not confer significant anticorrosive properties to the substrate, the combination of the chemical oxidation treatment in H2O2 with the presence of ZnO improved the protection compared to that of the bare substrate

El magnesio y sus aleaciones presentan características de biocompatibilidad, biodegradabilidad y propiedades mecánicas similares a las del hueso humano, por lo que constituyen materiales adecuados para la fabricación de implantes de reparación ósea. Sin embargo, su velocidad de degradación en el ambiente fisiológico es demasiado alta, lo que representa una desventaja para dichas aplicaciones. La aleación de Mg AZ91D posee propiedades mecánicas similares a las del hueso humano y es una de las estudiadas para aplicaciones biomédicas. En el presente trabajo de Tesis se realizó el estudio de diferentes recubrimientos con la finalidad de incrementar la resistencia a la corrosión de la aleación de Mg AZ91D en medio fisiológico simulado. Las películas fueron caracterizadas morfológica y composicionalmente mediante distintas técnicas y sus propiedades anticorrosivas fueron evaluadas mediante técnicas electroquímicas en solución fisiológica simulada. En primer lugar, se analizó el efecto inhibidor del nitrato de cerio, el ácido ascórbico (HAsc) y el citrato y tartrato de sodio (NaCit y NaTar) para la aleación de Mg AZ91D en solución fisiológica simulada. A partir de los resultados obtenidos, se generaron potenciostáticamente diferentes recubrimientos en soluciones que contenían Ce(NO3)3 y aditivos. La caracterización mediante las técnicas EDX y XPS de los recubrimientos obtenidos a partir de soluciones a base de Ce(NO3)3 verificó que los mismos estaban compuestos por óxidos de Ce3+ y Ce4+. Dentro de las películas base cerio, aquella obtenida en presencia de HAsc fue homogénea, compacta, cubrió completamente al sustrato y demostró poseer las mejores características anticorrosivas. Las propiedades protectoras fueron atribuidas tanto a la presencia de especies de Ce que bloquean los sitios catódicos del sustrato como a la capacidad del HAsc para formar quelatos insolubles sobre la superficie del mismo. Esta película fue utilizada como base para la formación de nuevos recubrimientos. Por un lado, se la modificó con especies de Ag, consiguiéndose un recubrimiento con propiedades antibacteriales. Luego, se electrosintetizó un recubrimiento doble con polipirrol (PPy) donde se obtuvieron estructuras huecas interesantes desde el punto de vista de aplicaciones biomédicas como la liberación de fármacos. Más adelante, se sintetizó potenciostáticamente un recubrimiento a base de Ce y NaTar. La protección anticorrosiva fue atribuida tanto a la presencia de especies Ce3+ y Ce4+ en la película como a la formación de tartrato de cerio (CeTar), el cual ha sido reportado como inhibidor de la corrosión. La aleación recubierta con esta película también fue un sustrato apropiado para la posterior polimerización de PPy. Por último, se analizó el comportamiento de recubrimientos epoxi. Se encontró que la formación previa de una película base Ce, incrementó la adherencia del epoxi a la superficie, lo que permitió la obtención de un recubrimiento doble con muy buenas propiedades anticorrosivas. Luego, se sintetizaron compuestos de PPy y PPy/Ag en polvo y se añadieron al material epoxi antes de su aplicación. La presencia de estos compuestos produciría un sellamiento de poros de la matriz epoxi y a su vez introduciría las propiedades inhibitorias de la corrosión del PPy, llevando a una mejora en las propiedades anticorrosivas. / Magnesium and its alloys have characteristics of biocompatibility, biodegradability and mechanical properties similar to those of human bone, so they are suitable materials for the manufacture of bone repair implants. However, their degradation rate in the physiological environment is too high, which is a disadvantage for such applications. The AZ91D Mg alloy has mechanical properties similar to those of human bone and is one of the alloys studied for biomedical applications. In the present Thesis work the study of different coatings was carried out In order to increase the corrosion resistance of the AZ91D Mg alloy in a simulated physiological medium. The films were characterized morphologically and compositionally using different techniques and their anticorrosive properties were evaluated using electrochemical techniques in simulated physiological solution. Firstly, the inhibitory effect of cerium nitrate, ascorbic acid (HAsc) and sodium citrate and tartrate (NaCit and NaTar) was tested for Mg alloy AZ91D in simulated physiological solution. From the obtained results, different coatings were potentiostatically generated in solutions containing Ce(NO3)3 and additives. The characterization by EDX and XPS techniques of the coatings generated from solutions based on Ce(NO3)3, confirmed that they were composed of Ce3+ and Ce4+ oxides. Among cerium-based films, the one obtained in the presence of HAsc was homogeneous, compact, completely covered the substrate and showed the best anticorrosive characteristics. The protective properties were attributed both to the presence of Ce species that block the cathodic sites of the substrate and to the ability of HAsc to form insoluble chelates on the surface. This film was used as a base for the formation of new coatings. On the one hand, it was modified with Ag species, achieving a coating with antibacterial properties. Then, a double coating with polypyrrole (PPy) was electrosynthesized, obtaining interesting hollow structures from the point of view of biomedical applications such as drug delivery. Later, a coating based on cerium and NaTar was potentiostatically synthesized. The anticorrosive protection was attributed both to the presence of Ce3+ and Ce4+ species in the film and to the formation of cerium tartrate (CeTar), which has been reported as a corrosion inhibitor. The alloy coated with this film was also a suitable substrate for the subsequent polymerization of PPy. Finally, the behavior of epoxy coatings was analyzed. It was found that the previous formation of the Ce based film, increased the adherence of the epoxy film to the surface which made it possible to obtain a double coating with very good anticorrosive properties. Then, PPy and PPy/Ag powder compounds were synthesized and added to the epoxy material before application. The presence of the compounds would seal the pores of the epoxy matrix and at the same time would introduce the corrosion inhibitory properties of PPy, leading to an improvement in the anticorrosive properties.

Magíster en Gestión y Dirección de Empresas / Actualmente la compañía Bbosch cuenta con dos unidades de negocios, la primera es Ingeniería y Construcción, dedicada a la construcción de líneas de transmisión en Chile y, Estructuras y Recubrimientos dedicada al suministro de estructuras para proyectos de infraestructura y servicio de galvanizado general. Este trabajo ha permitido desarrollar y proponer una estrategia comercial para el servicio de recubrimientos para estructuras de acero Galvaplex de Bbosch, que combinan la protección contra la corrosión del galvanizado, de un Mercado estimado en 55 MM USD/año, con la protección y atributos estéticos de una o más capas de pintura, cuyo mercado se estima 120 MM USD/año. Esta tecnología es conocida internacionalmente como sistemas dúplex. El uso de sistemas dúplex en Chile es incipiente, se estima en este trabajo un uso máximo en el 2% del acero que es galvanizado, por debajo de países desarrollados que se estima alcanzan una tasa de 10 a 20%, generando una oportunidad de mercado para la aplicación de estos sistemas. El trabajo se desarrolló en cuatro etapas, considerando un análisis de la situación actual de la industria, la empresa y el producto, realizando un diagnóstico que identifica las oportunidades para el desarrollo de una o más ventajas competitivas en el mercado nacional. Conjuntamente se diseña y propone una estrategia comercial basada en el marco conceptual de marketing industrial de la literatura consultada, y finalmente se presenta un análisis financiero en el contexto empresarial resultante de implementar las propuestas cuyo impacto estimado, considera un aumento superior al 25% de las utilidades de la unidad de negocio al quinto año y una TIR de 20,86% para el proyecto. El desarrollo e introducción de nuevos productos y servicios supone grandes cambios en la dirección estratégica de la compañía y en su estructura organizacional, especialmente en empresas monoproducto o altamente especializadas. El trabajo desarrollado se limitó a la definición de una propuesta de valor objetivo y los elementos técnicos y físicos para su implementación, sin abordar los desafíos culturales u organizaciones dentro de la empresa.