{"id":114407,"date":"2013-01-07T00:00:00","date_gmt":"2013-01-07T00:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/sin-categoria\/waterborne-polymers-based-on-sunflower-oil-fatty-acids\/"},"modified":"2013-01-07T00:00:00","modified_gmt":"2013-01-07T00:00:00","slug":"waterborne-polymers-based-on-sunflower-oil-fatty-acids","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/macromoleculas\/waterborne-polymers-based-on-sunflower-oil-fatty-acids\/","title":{"rendered":"Waterborne polymers based on sunflower oil fatty acids"},"content":{"rendered":"

Tesis doctoral de Monica Moreno Rodriguez <\/strong><\/h2>\n

El objetivo de este proyecto es la s\u00edntesis de pol\u00edmeros a partir de mon\u00f3meros derivados de \u00e1cidos grasos mediante polimerizaci\u00f3n radicalaria en medio acuoso para su uso como recubrimientos. Con esta estrategia se pretende sintetizar materiales respetuosos con el medio ambiente a la vez que reducir las emisiones de compuestos org\u00e1nicos vol\u00e1tiles (voc). Existen muchos ejemplos de s\u00edntesis de estos materiales en disolventes org\u00e1nicos, pero son escasos los trabajos que lo hacen en base acuosa.Los aceites de girasol y oliva son los aceites vegetales m\u00e1s abundantes en la cuenca mediterr\u00e1nea siendo espa\u00f1a el principal pa\u00eds productor. Por este motivo se han elegido los \u00e1cidos grasos oleico y linoleico, componentes mayoritarios en ambos aceites, como productos de partida en este trabajo. Estos \u00e1cidos grasos se diferencian en el n\u00famero de insaturaciones ya que el \u00e1cido oleico contiene un doble enlace en la cadena alif\u00e1tica, mientras que el \u00e1cido linoleico dos. Debido a la baja reactividad de estos dobles enlaces en polimerizaci\u00f3n radicalaria, es necesario incorporar a la estructura del \u00e1cido graso un grupo funcional m\u00e1s reactivo. Las mol\u00e9culas de \u00e1cido graso se pueden modificar en varias posiciones, tanto a trav\u00e9s del \u00e1cido carbox\u00edlico como a trav\u00e9s del doble enlace. Sin embargo, los dobles enlaces de la cadena alif\u00e1tica pueden dar lugar a reacciones de entrecruzamiento que resultan en una mejora de las propiedades del film durante y despu\u00e9s de su formaci\u00f3n. Por ello, en este trabajo se funcionalizaron los \u00e1cidos grasos a trav\u00e9s de grupo \u00e1cido empleado metacrilato de glicidilo (gma) que posee un grupo metacrilato capaz de polimerizar via radicalaria. Se utilizaron diferentes estrategias de funcionalizaci\u00f3n, empleando dos catalizadores distintos, uno basado en cr y otro en zn. Se obtuvieron dos mon\u00f3meros distintos que conservaban los dobles enlaces de los \u00e1cidos grasos. Tras la funcionalizaci\u00f3n, alrededor de un porcentaje del ~13% de \u00e1cido graso permanec\u00eda libre en el mon\u00f3mero final, lo que puede ser considerado como una desventaja debido al efecto plastificante de los \u00e1cidos grasos. Sin embargo, se comprob\u00f3 que podr\u00eda tener otra utilidad.La polimerizaci\u00f3n en miniemulsi\u00f3n, donde no hay necesidad de difusi\u00f3n del mon\u00f3mero ya que la polimerizaci\u00f3n ocurre idealmente en las gotas de mon\u00f3mero, se present\u00f3 como la v\u00eda m\u00e1s adecuada para la polimerizaci\u00f3n de los mon\u00f3meros sintetizados debido a su hidrofobicidad. Se realiz\u00f3 un estudio previo para encontrar las condiciones de miniemulsificaci\u00f3n \u00f3ptimas para obtener miniemulsiones monodispersas, con una viscosidad baja y alta estabilidad.Se investig\u00f3 la eficacia de diferentes tipos de iniciadores en la homopolimerizaci\u00f3n de los \u00e1cidos grasos funcionalizados. Para ello se utilizaron el par redox de iniciadores hidroper\u00f3xido de tertbutilo y \u00e1cido asc\u00f3rbico (tbhp\/asa), actuando como oxidante y reductor respectivamente, y persulfato pot\u00e1sico (kps) como iniciador t\u00e9rmico. Durante la polimerizaci\u00f3n del \u00e1cido oleico funcionalizado, se consiguieron altas conversiones con ambos iniciadores, aunque con tbhp\/asa la polimerizaci\u00f3n fue m\u00e1s r\u00e1pida debido a la formaci\u00f3n de radicales hidr\u00f3fobos que entran directamente en la gota de mon\u00f3mero, al contrario que los radicales persulfato, los cuales, al ser solubles en la fase acuosa, tienen que alcanzar cierta longitud antes de entrar en las gotas donde ocurre la polimerizaci\u00f3n. Asimismo, se observaron diferencias en la microestructura del pol\u00edmero dependiendo del iniciador usado. El contenido en gel es rese\u00f1able en ambos casos y aumenta con la conversi\u00f3n. Este efecto es m\u00e1s visible cuando se usa tbhp\/asa como iniciador, debido en parte, a la capacidad que tiene el tbhp para abstraer hidr\u00f3genos. La formaci\u00f3n de gel se atribuye principalmente a la abstracci\u00f3n del hidr\u00f3geno adyacente al doble enlace del \u00e1cido oleico. A altas conversiones, cuando la mayor parte del mon\u00f3mero se ha transformado en pol\u00edmero y si la concentraci\u00f3n de radicales es alta, la probabilidad de que dichos radicales ataquen a la cadena de \u00e1cido oleico aumenta considerablemente. La reacci\u00f3n de entrecruzamiento de las cadenas polim\u00e9ricas hace que las cadenas de mayor peso molecular se incorporen al gel. Respecto a la conversi\u00f3n y la velocidad de polimerizaci\u00f3n del \u00e1cido linoleico funcionalizado fueron menores en las mismas condiciones que el \u00e1cido oleico. La presencia de \u00e1tomos de hidr\u00f3geno l\u00e1biles en la cadena alif\u00e1tica del \u00e1cido linoleico ocasion\u00f3 una competencia a lo largo de la polimerizaci\u00f3n entre la propagaci\u00f3n de los radicales y la abstracci\u00f3n de hidr\u00f3genos. Por otro lado, dicha competencia hizo que se formaran cadenas m\u00e1s cortas y por tanto pesos moleculares menores.Se caracterizaron las propiedades mec\u00e1nicas de ambos homopol\u00edmeros y se encontr\u00f3 que cuando los films se formaban a temperatura ambiente, carec\u00edan de rigidez y dureza. Aprovechando la presencia de dobles enlaces con capacidad auto-oxidativa en la cadena alif\u00e1tica de los pol\u00edmeros, se formaron los films a alta temperatura. Las propiedades mec\u00e1nicas mejoraron considerablemente debido a la formaci\u00f3n de una red reticulada.Con objeto de mejorar las propiedades mec\u00e1nicas de los homopol\u00edmeros sin necesidad de hacer un curado a alta temperatura, se llev\u00f3 a cabo la copolimerizaci\u00f3n en miniemulsion con \u00c2\u00bf-mbl, un mon\u00f3mero procedente de fuentes renovables y con una alta tg (195 \u00c2\u00bac). En la copolimerizaci\u00f3n se utilizaron diferentes relaciones en peso entre los comon\u00f3meros (moa\/mbl 95\/5, 90\/10, 85\/15 y 75\/25, y mla\/mbl 85\/15). Las conversiones finales fueron altas, y las velocidades de polimerizaci\u00f3n r\u00e1pidas. La presencia de la lactona que carece de hidr\u00f3genos abstra\u00edbles, dio lugar a pol\u00edmeros con mayor peso molecular y una mayor capacidad de hinchamiento. Como era de esperar la tg del copol\u00edmero aument\u00f3 a medida que la fracci\u00f3n de \u00c2\u00bf-mbl en el pol\u00edmero era mayor, y por tanto, tambi\u00e9n aument\u00f3 la rigidez se obaserv\u00f3 que la capacidad de elongaci\u00f3n depend\u00eda tanto de la tg como del grado de hinchamiento del pol\u00edmero. Se estudi\u00f3 tambi\u00e9n la hidrofobicidad de los copol\u00edmeros mediante la medida del \u00e1ngulo de contacto y de la absorci\u00f3n de agua. En general, el \u00e1ngulo de contacto con agua disminu\u00eda a medida que el contenido en lactona aumentaba. Sin embargo, despu\u00e9s de sumergir los films en agua, los \u00e1ngulos de contacto fueron similares. Se atribuy\u00f3 este resultado a la presencia del \u00e1cido 4-hydroxilo-2-metilen butanoico, un compuesto soluble en agua que proced\u00eda de la hidr\u00f3lisis de la lactona. La absorci\u00f3n de agua de los copol\u00edmeros revel\u00f3 resultados interesantes: la absorci\u00f3n disminu\u00eda con el contenido en \u00c2\u00bf- mbl. A medida que aumenta la tg del pol\u00edmero, los dominios hidrof\u00edlicos, principales responsables de la hidrofilicidad del film, son menos accesibles y el film absorbe menos agua.Teniendo en cuenta que el \u00e1cido oleico se ha usado recientemente como precursor para la formaci\u00f3n de emulsificante en miniemulsion, se decidi\u00f3 aprovechar su presencia en el mon\u00f3mero para generar emulsificante in situ. Se hizo reaccionar el \u00e1cido oleico libre con hidr\u00f3xido pot\u00e1sico y se observ\u00f3 c\u00f3mo se generaban miniemulsiones debido a la formaci\u00f3n de emulsificante in situ en la interfase agua- mon\u00f3mero, incluso sin aplicar alta energ\u00eda. Dichas miniemulsiones fueron lo suficientemente estables cin\u00e9ticamente como para ser polimerizadas. Sin embargo, presentaban distribuciones de tama\u00f1os bimodales y anchas y sedimentaban con el tiempo, por lo que fue necesario emplear sonificaci\u00f3n con el fin de generar miniemulsiones estables y con distribuciones de tama\u00f1os de gota estrechas que permitieran la adecuada nucleaci\u00f3n de las gotas y evitaran otros mecanismos de nucleaci\u00f3n.Por \u00faltimo, se estudi\u00f3 la viabilidad de utilizar los pol\u00edmeros sintetizados durante todo el trabajo como recubrimientos. Se observ\u00f3 que las pel\u00edculas presentaban mucho brillo y a su vez tiempos abiertos altos, debido a la presencia de \u00e1cido oleico libre. Seguidamente, se formularon pinturas en base agua con estos latexes y se analizaron las propiedades de las mismas. En la mayor\u00eda de los casos, las propiedades se asemejaban a las de una pintura comercial. Presentaban un comportamiento pseudopl\u00e1stico, brillo y similares tiempos abiertos<\/p>\n

 <\/p>\n

Datos acad\u00e9micos de la tesis doctoral \u00abWaterborne polymers based on sunflower oil fatty acids<\/strong>\u00ab<\/h3>\n
    \n
  • T\u00edtulo de la tesis:<\/strong>\u00a0 Waterborne polymers based on sunflower oil fatty acids <\/li>\n
  • Autor:<\/strong>\u00a0 Monica Moreno Rodriguez <\/li>\n
  • Universidad:<\/strong>\u00a0 Pa\u00eds vasco\/euskal herriko unibertsitatea<\/li>\n
  • Fecha de lectura de la tesis:<\/strong>\u00a0 01\/07\/2013<\/li>\n<\/ul>\n

     <\/p>\n

    Direcci\u00f3n y tribunal<\/h3>\n
      \n
    • Director de la tesis<\/strong>\n
        \n
      • M\u00f3nica Goicoechea Larruscain<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n
      • Tribunal<\/strong>\n
          \n
        • Presidente del tribunal: sebasti\u00e1n Mu\u00f1oz guerra <\/li>\n
        • inmaculada Ortiz uribe (vocal)<\/li>\n
        • simon Emmet — (vocal)<\/li>\n
        • franck D\u00c2\u00bfagosto — (vocal)<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<\/ul>\n

           <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

          Tesis doctoral de Monica Moreno Rodriguez El objetivo de este proyecto es la s\u00edntesis de pol\u00edmeros a partir de mon\u00f3meros […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"site-sidebar-layout":"default","site-content-layout":"","ast-site-content-layout":"","site-content-style":"default","site-sidebar-style":"default","ast-global-header-display":"","ast-banner-title-visibility":"","ast-main-header-display":"","ast-hfb-above-header-display":"","ast-hfb-below-header-display":"","ast-hfb-mobile-header-display":"","site-post-title":"","ast-breadcrumbs-content":"","ast-featured-img":"","footer-sml-layout":"","theme-transparent-header-meta":"","adv-header-id-meta":"","stick-header-meta":"","header-above-stick-meta":"","header-main-stick-meta":"","header-below-stick-meta":"","astra-migrate-meta-layouts":"default","ast-page-background-enabled":"default","ast-page-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-4)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""}},"ast-content-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""}},"footnotes":""},"categories":[1387,12909,13563,5889],"tags":[226790,10529,123090,226788,1102,226789],"class_list":["post-114407","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-macromoleculas","category-pais-vasco-euskal-herriko-unibertsitatea","category-polimeros-en-forma-dispersa","category-sintesis-de-macromoleculas","tag-franck-daagosto","tag-inmaculada-ortiz-uribe","tag-monica-goicoechea-larruscain","tag-monica-moreno-rodriguez","tag-sebastian-munoz-guerra","tag-simon-emmet"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/114407","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=114407"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/114407\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=114407"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=114407"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=114407"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}