Trabajo de grado - Maestría
Obtención y evaluación de epóxidos provenientes de mezclas de aceites de palma y soya para su uso como plastificante en formulaciones de PVC flexible
Fecha
2020Registro en:
Universidad Nacional de Colombia
Repositorio Institucional Universidad Nacional de Colombia
Autor
Garcés Jiménez, Sergio Andrés
Institución
Resumen
Se presenta una revisión bibliográfica sobre la reacción de epoxidación de los aceites de
palma y de soya. A partir de datos experimentales obtenidos en trabajos anteriores se
propone un modelo cinético para reacciones de epoxidación in situ catalizadas por ácido
sulfúrico donde se considera individualmente la epoxidación de las insaturaciones
presentes en los triacilgliceroles dependiendo del ácido graso de donde provienen (Oleico,
Linoleico y Linolénico), este enfoque permite el modelamiento de la reacción de
epoxidación de mezclas entre el aceite de palma y soya. Posteriormente, se obtuvieron
epóxidos de palma y de soya individualmente bajo las condiciones determinadas como
óptimas en la literatura en un reactor de 1L, a partir de estos se realizaron 3 mezclas
diferentes: 50-50%,70-30% y80-20% de epoxidado de palma y de soya respectivamente,
realizando con cada una 3 diferentes formulaciones de PVC flexible donde la carga de
mezcla de epóxidos era 60,40, y 20 partes por 100 partes de resina de PVC suspensión.
Se encontró que independientemente de la relación de epóxidos el efecto plastificante es
el mismo sobre la formulación, sin embargo, la migración y la estabilidad de la formulación
si se ve afectada por la concentración del oxígeno oxirano. Finalmente, la relación 70-30%
epoxidado de palma-soya fue obtenida en un reactor de 40L, para este volumen de reactor
la resistencia a la transferencia de masa tiene mayor efecto sobre el desarrollo del perfil
de concentración del oxígeno oxirano. A bibliographical review is presented about palm and soybean oils epoxidation reaction. A
kinetic model is proposed for in situ epoxidation reactions catalyzed by sulfuric acid, in this
model are considered as different species the unsaturation coming from different fatty acids
in the triacylglycerol molecules (Oleic, linoleic and linolenic), the kinetic constants were
established based on previous works. This model allows describing the concentration
profile of oxirane ring of palm and soybean oils mixtures. Subsequently, Palm and Soybean
epoxidized oil were obtained under óptimal conditions in a 1L reactor, 3 different mixtures
were prepared: 50-50%, 70-30% and 80-20% Palm and soybean epoxidized oils
respectively, 3 different flexible formulations are done with each epoxidized oils mixtures
as plasticizers. The amount of plasticizers used was 20,40 and 60 parts for each 100 parts
of PVC suspension resin used. It was found that the plasticizers effect was not related to
the epoxidized oil composition, but of the quantity used in the formulation. Nevertheless,
migration behavior and stability of the formulation was related to the oxirane ring
concentration. Finally, the 70-30% mixture of Palm and soybean epoxidized oil was
obtained in a 40L reactor vessel, for this reaction volume a considerable high resistance to
mass transfer process was found out affecting the oxirane ring concentration profile.