Desarrollo de polielectrolitos catiónicos estructurados con densidad de carga 80% basados en la acrilamida y cloruro de acriloiloxietil n,n,n-trimetilamonio por copolimerización en microemulsión inversai
- Autores: Javier Nieto
- Directores de la Tesis: Angel Santos García (dir. tes.), José Ramón Ochoa Gómez (codir. tes.)
- Lectura: En la Universidad Politécnica de Madrid ( España ) en 2011
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Joaquín Martínez Urreaga (presid.), Adolfo Narros Sierra (secret.), Issa Antonio Katime Amashta (voc.), Luis Carlos Cesteros Iturbe (voc.), Juan Herranz Arribas (voc.)
- Materias:
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- Resumen
El trabajo ha consistido en: 1º) Estudio de la influencia de las distintas variables que afectan a la copolimerización (concentración de materia activa, tensioactivos y HLB), así como la adición de agentes de modificación estructural (agentes de transferencia de cadena y de reticulación) sobre las propiedades de los copolímeros que afectan a su eficacia floculante.
2º) Correlación entre las propiedades de los copolímeros y su eficacia floculante.
Para ello se realizó un procedimiento experimental con las siguientes conclusiones: El desarrollo de copolímeros basados en acrilamida y cloruro de acriloiloxietil N,N,N-trimetilamonio con el 80% de carga catiónica, adecuados para su aplicación como floculantes El aumento de la concentración de materia activa produce un aumento del peso molecular de los copolímeros (Mw), pero este va acompañado de un aumento del grado de estructuración (VSI) propiciado por el colapsamiento del copolímero en la micela.
El incremento del coste de la microemulsión derivado del aumento de la concentración de tensioactivo, no se traduce en una mejora de la eficacia floculante FP de los copolímeros.
En copolimerización en microemulsión inversa, modificando los parámetros TCC, EC y HLB que conciernen únicamente a la proporción de los distintos componentes de la microemulsión, no es posible obtener copolímeros lineales de muy elevado peso molecular trabajando a muy altas concentraciones de materia activa como las estudiadas en el trabajo. La relación entre Mw y VSI es lineal, observándose un aumento de VSI con Mw Las condiciones de copolimerización óptimas para obtener copolímeros de la calidad floculante buscada son: TCC = 42%, EC = 7,3%, HLB = 9,5, T inicial 25ºC y caudal específico de iniciador 77,8 mK/h/Kg de comonómeros (concentración de iniciador metabisulfito de sodio = 0,25 g/L).
La adición de una IP en una concentración menor que 0,5% en peso respecto al total de comonómeros permite obtener copolímeros con elevada concentración de materia activa (42%) menos estructurados La adición de MBA favorece la formación de reticulaciones entre cadenas y disminuye la FP de los copolímeros.
Es posible obtener microemulsiones ultraconcentradas (del 44% de materia activa), adicionando exclusivamente IP (<0,25%) a la formulación de partida, con el fin de controlar el peso molecular y la estructuración del copolímero durante la copolimerización. La adición conjunta de MBA (2-6 ppm) e IP es efectiva cuando la concentración de IP es superior al 0,25%.
Se pueden conseguir microemulsiones con TCC de 46-48% pero son demasiado viscosas y difíciles de vehicular.
