LABORATORIO TRANSFORMACIÓN DE POLÍMEROS

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Instituto Politécnico Nacional

Escuela Superior de Ingeniería Química e Industrias Extractivas

LABORATORIO TRANSFORMACIÓN DE POLÍMEROS 

Práctica 1

Encapsulado con Resina Epóxica

GRUPO: 4IM85           EQUIPO: 4                SEMESTRE: Enero- Junio 19/2

PROFESOR: Enrique Cevada Maya                        

Fecha: 

Índice

Objetivos        2

Introducción        3

Metodología y desarrollo experimental        3

Materiales        3

Tabla de formulación        3

Diagrama de bloques        3

Reacción de polimerización de entrecruzamiento químico        3

Resultados        3

Costo del producto final        3

Conclusiones y observaciones        3

Objetivos

Obtener piezas elaboradas a partir de resina epóxica entrecruzada por la técnica de encapsulado.

Introducción

La encapsulación es un proceso utilizado para la protección o preservación de numerosos ingredientes comerciales, no sólo alimenticios, sino también farmacéuticos, químicos y cosméticos. Existe una gran variedad de técnicas aunque algunos autores de manera general los clasifican en métodos de encapsulación: físicos o mecánicos y químicos.

En los métodos mecánicos se encuentran: el secado por automatización, la liofilización, el secado de lecho fluidizado y la extrusión; mientras que en los métodos químicos aparecen: la coacervación compleja, polimerización interfacial gelificación iónica.

Esta técnica consiste en la protección de dichos materiales cubriéndose con un agente  acarreador o encapsulante. El objetivo de este proceso es proteger al componente activo de las condiciones del medio (temperatura, luz, oxígeno, pH, enzima) las cuales disminuyen el efecto benéfico del componente activo en el producto.

• Resina epóxica

Los compuestos epoxi son un grupo de éteres cíclicos u óxidos de alquenos (alquileno) que poseen un átomo de oxígeno unido a dos átomos de carbono adyacentes (estructura oxirano). Estos éteres reaccionan con los grupos amino, oxhidrilo y carboxilo (endurecedores), así como con los ácidos inorgánicos, para dar compuestos relativamente estables.

Un endurecedor o agente de curado es un producto que cuando se añade a una sustancia macromolecular determinada en cantidades superiores a las catalíticas, reacciona con ésta y la convierte en un polímero irreversible que poseerá una serie de características perfectamente definidas, de las que anteriormente carecía. Entre los sistemas de importancia industrial que utilizan endurecedores se encuentran los sistemas de resinas epoxídicas. Según el origen de los grupos oxiranos, la familia de las resinas epóxicas se dividen en cinco grupos fundamentales:

• Éteres glicéricos
• Ésteres glicéricos
• Aminas glicéricos
• Alifáticas lineales
• Cicloalifáticas

Parámetros que caracterizan las resinas epoxi:

• Equivalente epoxi: Peso de resina que contiene un equivalente gramo de epoxi. Suele considerarse como la mitad del peso molecular medio.
• Índice de hidroxilo: Peso de resina que contiene un equivalente gramo de hidroxilo.
• Contenido de cloro reactivo: Es el cloro presente en forma de cloruro hidrolizable, como consecuencia de la presencia de trazas clorhídricas en el proceso de síntesis.
• Color de la resina: Como resultado de los grupos fenólicos libres y que por oxidación forman quinonas coloreadas.
• Punto de fusión: Que al ser de una mezcla no se presenta en un intervalo muy estrecho, adoptándose la temperatura a la cual la resina un grado de fluidez arbitrario.
• Viscosidad y contenido en volátiles.

Comercialmente los éteres son los más importantes, ya que el 95% de las resinas utilizadas son glicidil-éteres obtenidos por reacción de la epiclorhidrina con el bisfenol A (2-2-bis(p-hidroxifenil)propano) con formación de una molécula de diglicil éter de bisfenol.

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Una resina epoxi es un polímero termoestable que se endurece cuando se mezcla con un agente catalizador o endurecedor. Las resinas epoxi están constituidas comúnmente de dos componentes que se mezclan previamente antes de ser usados, al mezclarse reaccionan causando la solidificación de la resina, su curado se realiza a temperatura ambiente, durante ese curado  o secado se forma enlaces cruzados lo que hace que su peso molecular sea elevado.

Propiedades.

• Humectación y adherencia son óptima.
• Buen aislamiento eléctrico.
• Buena resistencia mecánica.
• Resistente a la humedad.
• Resisten el ataque de fluidos corrosivos.
• Resisten temperaturas elevadas.
• Excelente resistencia química
• Poca contracción al curar
• Excelentes propiedades adhesivas

La resina epoxi se puede utilizar en pinturas, acabados, adhesivos, materiales, sistemas eléctricos y electrónicos, consumo, aplicaciones náuticas, industria y arte.

Agente entrecruzante

• Los endurecedores pueden clasificarse en dos grandes grupos: catalíticos y polifuncionales.
• Los catalíticos actúan como iniciadores de una homopolimerización de las resinas, mientras que los polifuncionales, en cantidades estequiométricas, actúan como reactivos o comonómeros dando lugar al entrecruzamiento de las moléculas de resina a través de ellos mismos.

Los agentes polifuncionales son de estructura química diversa, caracterizándose por la presencia de hidrocarburos activos. Los de más amplia utilización incluyen aminas alifáticas primarias y secundarias, poliaminas primarias y secundarias, ácidos polibásicos y anhídridos.

Aminas: Éstas pueden ser aminas alifáticas primarias, secundarias o terciarias, poliaminas aromáticas o aminas cicloalifáticas.

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