Polímero verde Materia: Polímeros Avanzados

Alumnos:Goretti Carolina Frausto Jacqueline Stephanie García Torres

Miguel Fernando Garza RodríguezDavid Valdés Lugo

Dra. Rebeca

¿Qué es?

Es la producción de polímeros de una manera más sustentable o sostenible y amigable, pueden tener consecuencias beneficiosas importantes.

La síntesis verde son normalmente procesos biológicos que solo funcionan bajo condiciones moderadas

La mayoría de los procesos sintéticos verdes cuentan con materias primas renovables en contraste con las sustancias basadas en el petróleo, que comúnmente son utilizadas para hacer los polímeros.

Mientras que la síntesis tradicional de los polímeros y sus monómeros involucran condiciones severas, consumidoras de energía y potencialmente peligrosas,

Los polímeros sintetizados biológicamente tienden a ser biodegradables un importante atributo a los polímeros verdes.

Un área de alto potencial para la aplicación de los enfoques de la química y la ingeniería en verde, esta en el área de los polímeros como los que son utilizados para la elaboración de plásticos, textiles y productos de goma.

Ejemplo Un ejemplo hecho por procesos verdes es el del polímero de sorona, de Dupont, de tereftalato de polipropileno que se usa en grandes cantidades para hacer fibras textiles y otras aplicaciones.

Artículo

El aceite de ricino es una de las materias primas naturales que se pueden utilizar para la producción de PU.

Es uno de los aceite vegetal natural más útil y económicamente importante no comestible y no volátil. También es un aceite industrial único, debido a la presencia de triglicéridos de ácido graso de hidroxilo conocido como ácido ricinoleico.

El contenido de ácido ricinoleico es alrededor del 87% -90%, que contiene un grupo hidroxilo en el 12 de carbono y un doble enlace en la 9 y 10 carbonos. Tiene funcionalidad de hidroxilo que es adecuado en la reacción de isocianato para hacer elastómeros de poliuretano

Estas propiedades únicas de aceite de ricino hacen útil para muchas industrias de poliuretano. Por ejemplo, Somani et al. usando aceite de ricino base PU como aglutinantes para recubrimientos superficiales industrias y para la unión de madera a la madera .

Aceite de ricino ¿Que es el aceite de ricino?

El aceite de ricino se obtiene a partir de las semillas que contiene la plantas, pero hay que tener especial precaución porque estas semillas, además de proporcionar un 50 % de aceite, también contienen una sustancias toxica.

Estas sustancias toxica , esta formada por una albumina vegetal muy perjudicial, una lecitina llama ricina, considerada una toxico albumina o Fito toxina.

Pero además, también contiene alcaloides dañinos para nuestro organismo, llamados ricina, con alto efecto toxico, que pueden llegar a desencadenar desde potentes reacciones alérgicas e incluso la muerte, por ingesta en pequeñas dosis.

¿Porque el aceite de ricino sin refinar es toxico?

Limites de exposición laborallimites a la exposición a la neblina del aceite mineral

OSHA (Occupational Safety And Healt administration). el limite legal de exposición admisible en el aire, es de 5 mg/m3 como promedio durante un turno laboral de 8 horas

NIOSH (National Institute for Occupatinal Safety and Health). el limite legal de exposición admisible en el aire, es de 5 mg/m3 como promedio durante un turno laboral de 10 horas y de 10 mg/m3, que no debe sobrepasarse en ningún periodo laboral de 15 minutos

ACGIH (American Conference of Governmental Industrial Hygienists). el limite de exposición recomendado en el aire es de 5 mg/m3 (como fracción inhalable) como promedio durante turno laboral de 8 horas

¿Como se consigue hacer comestible el aceite de ricino?

Gracias al proceso utilizado al que se someten las semillas para la extracción de dicho aceite, que consta de una extracción en caliente, se eliminan todas las sustancias toxicas que contiene el aceita, resultando completamente apto para el consumo humano al ser destruidas por el calor.

la masa sobrante al aceite se suele desechar, ya que sigue manteniendo dichas propiedades toxicas.

El aceite de ricino tiene un aroma y sabor desagradable, por lo que se suele mezclar con aceites altamente aromáticos para mejorar su aceptación

¿Que contiene el aceite de ricino? El aceite de ricino obtenido, esta compuesto de triglicéridos, concretamente

por acido ricinoleico con niveles que pueden superar el 90%, y cantidades inferiores de otros ácidos grasos, como el linoleico, que es poliinsaturado, con niveles sobre un 5 % y los ácidos grasos saturados palitico y esteárico con valores de un máximo del 2%.

Tiene un contenido aceptable de vitamina E, en forma de alfa-tocoferol y una enzima llamada lipasa.

Características físicas y químicas

Para que se usa el aceite de ricinoEl aceite de ricino se conoce tradicionalmente principalmente por sus

propiedades para combatir el estreñimiento, aunque los usos del aceite de ricino son mas amplios y variaos. Entre los principales podemos los siguientes:

Usos industriales del aceite de ricinoEl aceite de ricino presenta numerosas aplicaciones industriales. Se utiliza en la

fabricación de plásticos, pinturas, lubricantes para alta competición y , etc.

Usos alimentariosExisten fármacos que son elaborados a base de ricino y que son aptos para el

consumo oral, como los que se destinan a tratar casos de estreñimiento.El aceite de ricino que habitualmente encontramos en el mercado , no es apto

para el consumo alimentario, pero si lo son para muchas aplicaciones externas

Aplicaciones externas El aceite de ricino mayoritariamente se destina para elaboraciones cosméticas,

aunque también se utiliza para algunos tratarnos oculares e intestinales.

Aplicación en polímeros verdes ELECTROLITOS DE POLIMEROS DE BASE DE POLIURETANO

En este trabajo, los electrolitos de bio-polímeros se sintetizaron a partir de la PU a base de aceite de ricino-poliol y se hicieron reaccionar con diisocianato de 4,4'-difenilmetano (MDI) para formar poliuretano como material renovable alternativa para electrolitos de polímero. Aceite de ricino-poliol sintetizado mediante reacción de transesterificación se utilizó para la formación de poliuretano a base de bio sin utilizar ningún extendedor de cadena.

El aceite de ricino-poliol poseía un valor de OH de 190 mg KOH / g, que se esperaba obtener flexibles PU. Además, este tipo de poliuretano como polímero anfitrión aplicado en dispositivos fotoelectroquímicos todavía no se han reportado en la literatura.

El poliuretano sintetizado se añadió con diferente % en peso de yoduro de litio y yoduro de sodio para formar sistemas electrolíticos PU-LII y PU-NaI, respectivamente. Análisis comparativo de la más alta realización de la PU-LiI y películas de polímeros PU-NaI se presentan en este artículo.

Sección Experimental Materiales

El aceite de ricino, glicerol (99,9%) acetona ftalato ácido de potasio anhídrido ftalato hidróxido de potasio (KOH) fenolftaleína tetrahidrofurano (THF) Diisocianato de 4,4'-difenilmetano Yoduro de litio (LII) yoduro de sodio (NaI)

Todos los reactivos fueron de grado analítico y se utilizaron sin purificación adicional.

Síntesis de poliol a base de aceite de ricino y Preparación de electrolitos poliméricos

Poliol a base de aceite de ricino-se sintetizaron en ~ de 200-220 ° C en un matraz de fondo redondo de cuatro bocas equipado con agitador mecánico, termómetro , purga de nitrógeno y condensador modificado bajo agitación constante de 200 rpm ~ en la adición de glicerol y KOH como catalizador.

Después de la formación de monoglicérido, la mezcla se dejó enfriar a 120 ° C. A continuación, la mezcla se agita continuamente a ~ 200 a 220 ° C después de la adición de anhídrido ftalato.

La conversión a poliol se monitorizó mediante la determinación del índice de acidez con respecto al tiempo. El índice de acidez del poliol se mide de acuerdo con la Sociedad Americana para Pruebas y Materiales (ASTM) Normas D 1639-90E 1.

El índice de hidroxilo del poliol se obtuvo usando el equipo 848 Titrino Plus (Metrohm, Riverview, FL, EE.UU.) y su valor es 190 mg KOH / g. De poliuretano a base de aceite de ricino se formó tras la adición de aceite de ricino-poliol y MDI en la relación en peso de 80:20 (OH: NCO) y se confirmó por análisis FTIR.

Películas de electrolito de polímero de PU-LiI y PU-NaI se prepararon por el método de fundición solución. Para la preparación de películas de PU-LII, PU se disolvió en THF y 10% a 40% en peso de LiI se añadieron a la solución de PU y se agitó continuamente durante cuatro horas (PU-10% LII, PU-20% LiI, PU-30 % LiI y PU-40% LiI).

Las soluciones homogéneas se echaron a continuación en placas de petri de teflón y permiten que se evapore a temperatura ambiente. Las muestras se mantuvieron en un desecador lleno de gel de sílice con desecantes para su posterior secado.

Los procedimientos se repitieron para la obtención de películas de PU-NaI.

ACEITE DE RICINO Y ÁCIDO SUCCÍNICO, PARA HACER REACCIONAR UN POLIÉSTER

Este artículo describe una serie de polímeros basados en el aceite de ricino de origen natural y el ácido succínico, reaccionó para hacer un poliéster (tal como succinato de ricino) y luego funcionalizado para proporcionar beneficios en formulaciones cosméticas. Varias formulaciones se proporcionan para demostrar el uso de los diversos compuestos de poliéster de succinato de ricino.

El aceite de ricino contiene un gran contenido de compuestos que contienen hidroxi que son insaturados . Es un aceite de alta pureza en términos de distribución de la cadena de carbono que proporciona la naturaleza,esto hace que el aceite de ricino, tanto de composición pura y natural

Este material versátil es un claro, viscoso, de color claro, el líquido que fluye libremente que no secante y bastante estable. La pureza de la composición de aceite de ricino se produce con notable uniformidad. Independientemente del país de origen o de temporada en la que se cultiva, las propiedades de la composición y químicos ,se mantienen dentro de un rango muy estrecho. El aceite de ricino tiene una amplia compatibilidad con aceites, ceras, resinas naturales y las encías.

El aceite de ricino también tiene una excelente estabilidad a la oxidación, a pesar de su insaturación

Estructura química Los poliésteres de ricino de interés utilizan los grupos de tres hidroxilo

para hacer el polímero y para incorporar grupos funcionales en el polímero. El aceite de ricino es un aceite polar en virtud de la presencia del grupo hidroxilo. También se puede considere un aceite ramificado debido a la ubicación del grupo hidroxilo (en la posición 12). Esto se hace más rígida por la presencia del doble enlace en la molécula. La polaridad de el aceite de ricino se ve en el hecho de que es insoluble en muchos otros aceites más tradicional tales como aceite de soja.

Los poliésteres

Poliésteres ricino contienen una serie de grupos de aceite de ricino unidos entre sí a través de un enlace éster. Con el fin de hacer polímeros, debe haber al menos dos materias primas que contienen múltiples grupos reactivos. 4 En este caso, el grupo HY-droxyl poli es proporcionado por el aceite de ricino y el ácido poli es el ácido succínico.

Primera etapa de la reacción

Succinato Castor poliéster es la columna vertebral de una serie de polímeros funcionales. La reacción de ricino (que tiene grupos de tres hidroxilo) con ácido succínico que tiene grupos hidroxilo de dos) es el primer paso en la creación del poliéster.

El producto no tiene un monómero de vinilo libre. No es simplemente ninguno utilizado en la reacción. Los monómeros son el aceite de ricino y ácido succínico. Este aceite de ricino carboxilado todavía tiene un grupo carboxílico libre, que reacciona a su vez con otro grupo hidroxilo en otro aceite de ricino para hacer un diéster

Si sólo uno de ácido succínico se añade por ricino, dadas las condiciones decatalizadores y procesos correctos

El producto diéster no tiene grupos ácidos libres y cuatro grupos hidroxilo libres. El grado de polimerización (también conocido como "dp") es 2. El peso molecular del material se ha más que duplicado, y la polaridad ha arrugado-des en comparación con el aceite de ricino

El poliéster más bajo peso molecular tiene un GP de 3, cuenta con tres aceites de ricino unidos entre sí y tiene cinco grupos hidroxilo restantes, después de haber comenzado con nueve.

Como uno sigue aumentando la cantidad de relativa succínico de ricino, el polímero

se añaden los aumentos dp y más de los grupos de centro de ricino. Además, para cada nuevo ricino añadido disminuye la cantidad de funcionalidad hidroxilo presentes

Es muy interesante que el polímero se hará tan diferentes en términos de polaridad que para convertirse en insoluble en el aceite de ricino, la materia prima mayoría!

A medida que el DP del polímero aumenta, varias propiedades deseables también se producen:

• Aumento de peso molecular; • El aumento de la viscosidad; • Mayor tiempo de juego en la piel; • Disminución de la penetración en la piel; • Los cambios de solubilidad (debido al cambio de polaridad).Esto permite que el formulador de elegir un producto que proporciona los atributos deseados para una formulación dada.

 Polimero funcionalización La introducción de grupos de tapado funcionalizados en el poliéster se logra mediante la "reacción en" el compuesto mono-hidroxi adecuado. Uno de tales grupo de terminación es el cloruro de trimetil amonio ricinoleylamidopropyl,.

 

Si se emplean las condiciones de la relación y de reacción apropiadas el simple poliéster . .

bibliografía

New jersey departamento of health and senior services Article :Characterization of Novel Castor Oil-Based Polyurethane

Polymer Electrolytes Salmiah Ibrahim 1,*, Azizan Ahmad 2 and Nor Sabirin Mohamed 3,*1 Institute of Graduate Studies, University of Malaya, 50603 Kuala Lumpur, Malaysia

Introduccion a la química ambiental/Stanley E. Manahan/pagina 559 Castor Polyesters for Personal Care,Anthony J. O'Lenick, Jr., Siltech

LLC, Dacu/a, Georgia USA, Carter LaVay, Zenitech LLC, O/d Greenwich, Connecticut USA

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