New insights in vulcanization chemistry using microwaves as heating source

by Vega Sánchez, Berta

RESUM: La vulcanització per microones és un procés madur i no hi ha dubte sobre la seva eficiència per produir articles de cautxú dalta qualitat. Les microones són conegudes no només per la seva capacitat daccelerar els processos i augmentar la eficiència de la transferència energètica, sinó que també són capaces en certs casos de canviar els camins de reacció. Hi ha evidències, basades en canvis en propietats físiques al comparar productes vulcanitzats amb el mètode convencional i amb microones, que indiquen que alguns canvis poden succeir al treballar amb diferents fonts descalfament. No obstant això, hi ha una falta dinformació sobre els efectes que les microones tenen en la química de la vulcanització. Per tant, el principal objectiu daquesta tesi es basa en estudiar la vulcanització assistida amb microones des duna nova perspectiva, centrant-se en els efectes daquesta radiació en els ingredients principals de les formulacions de cautxú, en el mecanisme de vulcanització, en la reticulació de la xarxa polimèrica i també en el procés de devulcanització. La primera part de la feina va consistir en desenvolupar i optimitzar tots els mètodes analítics necessàris per explorar totes les etapes del procés de vulcanització i identificar tots els intermedis formats. Estudis de Model Compound Vulcanization (MCV) utilitzant esqualè com a molècula model shan realitzat per entendre millor la influència daquesta radiació en el mecanisme de la reacció, encara que alguns experiments també shan realitzat amb mostres de cautxú natural. Tècniques com HPLC-MS, MALDI-TOF o GPC shan utilitzat per caracteritzar les mostres de MCV, mentre que mesures dinflament, de tensió-elongació, compressió i duresa shan realitzat per caracteritzar les mostres de cautxú natural. Dos dels sistemes de vulcanització més comuns han estat estudiats (sulfenamides i tiurams). A més, sha donat un especial èmfasi a lestudi de la influència de les microones en el sistema activador, intentant reduir el contingut de ZnO i cercar, a través de diverses estratègies, substituts més amigables amb el medi ambient. Finalment, tot el coneixement adquirit en aquests estudis sha utilitzat per optimitzar el comportament devulcanitzant del disulfur de difenil (DPDS) amb lajut de les microones, demostrant que les microones poden ajudar a avançar en la recerca duna solució al problema del reciclatge dels residus de cautxú.