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http://hdl.handle.net/10261/192411
2024-03-29T02:12:53ZEffect of the metal containing porous organic polymers (M-POP) in mixed matrix membranes (MMM) for CO2 separation
http://hdl.handle.net/10261/342390
Título: Effect of the metal containing porous organic polymers (M-POP) in mixed matrix membranes (MMM) for CO2 separation
Autor: Iguaran Aguirregomezcorta, Mikel
Resumen: [EN] In this work we have studied the effect of a new iron containing porous organic polymer (M-POP), synthesized and characterized for this work, on the thermal, transport and gas separation selectivity properties of mixed matrix membranes (MMMs) prepared using polysulfone and matrimid as continuous phases.
The addition of 20% loading to the polymeric matrices decreased the degradation temperature of the material, while no variation was observed in the glass transition temperatures of both membranes compared to the unloaded polymers. Scanning electron microscopy imaging showed that the new filler is more compatible with polysulfone than with matrimid.
Gases permeabilities did not change with the incorporation of this new metal filler except for carbon dioxide and hydrogen which increased when polysulfone was used as the polymer matrix. Gas selectivities also did not change, with the exception of the polysulfone hybrid membrane, whose selectivity for separating carbon dioxide and methane increased by 49% and the selectivity for separating hydrogen from methane and ethylene increased by 100%.; [ES] En este trabajo se ha estudiado el efecto de un polímero poroso orgánico nuevo que contiene un metal anclado (hierro) (M-POP), sintetizado y caracterizado para este trabajo, en las propiedades térmicas, de transporte y selectividad en la separación de gases de membranas de matriz mixta (MMMs) preparadas empleando polisulfona y matrimid como fases continuas.
La incorporación de un 20% de carga a las matrices poliméricas disminuyó la temperatura de degradación del material, mientras que no se observó ninguna variación en las temperaturas de transición vítrea de ambas membranas en comparación con los polímeros no cargados. En las imágenes realizadas por microscopía electrónica de barrido se observó que la carga es más compatible con la polisulfona que con matrimid.
Las permeabilidades a los gases no variaron con la incorporación de la carga metalada salvo para el dióxido de carbono y el hidrógeno que aumentó cuando se empleó polisulfona como matriz polimérica. Las selectividades a los gases tampoco variaron, con la excepción de la membrana híbrida de polisulfona, cuya selectividad para separar dióxido de carbono y metano aumentó un 49% y la selectividad para separar hidrógeno de metano y etileno aumentó en un 100%.
Descripción: Trabajo fin de Máster defendido en el Instituto de Ciencia y Tecnología de Polímeros (ICTP-CSIC), el 21 de junio de 2023, Curso 2022-2023 - Máster Universitario en Alta Especialización en Plásticos y Caucho (UIMP-CSIC)2024-01-15T09:31:57ZSustainable elastomeric materials vvith high technological perform
http://hdl.handle.net/10261/342389
Título: Sustainable elastomeric materials vvith high technological perform
Autor: Montero Escrivá, Marina
Resumen: [EN] In the rubber field, end of life tires (ELT) represents the most important waste stream, being approximately half of those ELT designated to material recovery. Mechanical recycling of ELT produces rubber powder (particle size lower to 0.8mm) that are used as low-cost filler in different polymer materials for low performance applications such as shoe soles and playground floors. The main objective of this work is to use high fraction of ELT powder as secondary raw material for increasing the sustainability of high-performance rubber compounds for solid tyre treads. To achieve these objectives, it was required to evaluate how the composition of rubber compounds is modified by adding rubber powder form ELT and its diluting effect, the effect of chemical substances present in the rubber powder in the vulcanization process and the structure of the powder-rubber interface. At this way, it was possible to study the influence of adding rubber ELT powder to the structure-property relationships of the rubber compounds to propound novel technical solutions based on the readjustment of the recipe and the treatment of rubber ELT powder to obtain a competent product at an industrial level.; [ES] En el sector del caucho, los neumáticos al final de su vida útil (NFVU) son la principal corriente de residuos, destinándose aproximadamente la mitad de los NFVU en Europa a recuperación de material. El reciclado mecánico de los NFVU permite producir polvo de caucho (tamaños de partícula inferiores a 0.8mm) que se utiliza tradicionalmente como carga de bajo coste en materiales poliméricos para aplicaciones de bajas prestaciones como suelas de zapato o suelos de parques infantiles. En este trabajo se pretenden utilizar elevadas proporciones de polvo de caucho de NFVU como materia prima secundaria para desarrollar compuestos de caucho más sostenibles y de altas prestaciones destinadas a la fabricación de bandas de rodadura de neumáticos sólidos. Para alcanzar estos objetivos ha sido necesario evaluar cómo se modifica la composición de los compuestos de caucho y el efecto diluyente del polvo de caucho, el efecto de las sustancias químicas presentes en el polvo de caucho en el proceso de vulcanización y estructura de la interfase entre las partículas de polvo y la matriz elastomérica. Con ello se estudió la influencia de la incorporación de partículas de caucho de NFVU en la relación estructura-propiedades de los productos finales para proponer soluciones técnicas novedosas basadas en el reajuste de las formulaciones y tratamientos del polvo de caucho de NFVU y de esa forma obtener un producto que sea competitivo a nivel industrial.
Descripción: Trabajo fin de Máster defendido en el Instituto de Ciencia y Tecnología de Polímeros (ICTP-CSIC), el 21 de junio de 2023, Curso 2022-2023 - Máster Universitario en Alta Especialización en Plásticos y Caucho (UIMP-CSIC)2024-01-15T09:21:16ZStructural characterization of devulcanized rubber from ELTP
http://hdl.handle.net/10261/342381
Título: Structural characterization of devulcanized rubber from ELTP
Autor: Martínez Arruabarrrena, Xabier
Resumen: [EN] Our daily life would be unimaginable without rubber, which has become essential in multiple objects like tires, balls, hoses, etc. All these applications came from the great characteristics and versatility of the rubber, but these characteristics would be unattainable without aditivation. The additives make the recycling of rubber insufficient and very complex, being incinerated or abandoned in the environment until very recently. With the idea of finding an optimal recycling method and giving added value to rubber, this study has carried out the complete characterization of different materials derived from tires at the end of life: virgin, with bitumen, and from various types of thermomechanical devulcanizations. To complete this objective, different processing and characterization techniques have been used, such as the internal mixer, solid-liquid extraction, structural analysis with 1H-DQ-NMR and thermogravimetric analysis (TGA).; [ES] Nuestra vida diaria sería inimaginable sin materiales como el caucho, que se han vuelto indispensables en múltiples objetos como neumáticos, balones, mangueras, etc. Todas estas aplicaciones vienen fundadas por las grandes características y la gran versatilidad que tiene dicho material, pero todas estas características serían serian inalcanzables para el caucho sin una aditivación de por medio. Dicha aditivación hace que el reciclado del caucho actualmente sea insuficiente y muy complejo, siendo hasta hace pocos años incinerado o abandonado en el medio ambiente. Con intención de buscar una forma óptima de reciclado y darle un valor añadido al caucho, en este trabajo se ha llevado a cabo la caracterización completa de diferentes materiales procedentes de neumáticos fuera de su vida útil: vírgenes, con betún y procedentes de varios tipos de desvulcanizaciones termomecánicas. Para ello se han utilizado diferentes técnicas de procesado y de caracterización, tales como el mezclador interno, la extracción sólido-líquido, el análisis estructural con RMN-1H-DQ y análisis termogravimétrico (TGA).
Descripción: Trabajo fin de Máster defendido en el Instituto de Ciencia y Tecnología de Polímeros (ICTP-CSIC), el 21 de junio de 2023, Curso 2022-2023 - Máster Universitario en Alta Especialización en Plásticos y Caucho (UIMP-CSIC)2024-01-15T09:05:21ZStructural studies of ultra-soft polyurethanes by low-field NMR
http://hdl.handle.net/10261/342373
Título: Structural studies of ultra-soft polyurethanes by low-field NMR
Autor: Diñeiro García, Laura
Resumen: [EN] Nowadays, one of the most popular applications of flexible polyurethanes is tyre compounding, aimed at solving the problems caused by the appearance of punctures in heavy machinery. Within the framework of this project, highly plasticised polyurethanes capable of meeting the requirements defined by the industry have been synthesised. For this purpose, different formulations were initially proposed, whose properties were linked to changes in their composition: catalyst, plasticiser, and excess isocyanate. The characterisation of these polyurethane formulations was carried out by means of low-field Nuclear Magnetic Resonance, as well as compression and hardness tests. Additionally, the scope of this application was studied by introducing waste from mechanical and chemical recycling into the formulations, revalorising the final polyurethanes and contributing to a Circular Economy model.; [ES] En la actualidad, una de las aplicaciones más en auge de los poliuretanos flexibles es el macizado de neumáticos, dirigido a solucionar los problemas derivados de la aparición de pinchazos en maquinaria pesada. En el marco de este trabajo se han sintetizado poliuretanos altamente plastificados capaces de cumplir con los requisitos definidos por la industria. Para ello, inicialmente se propusieron diferentes formulaciones cuyas propiedades iban vinculadas a cambios en su composición: catalizador, plastificante y exceso de isocianato. La caracterización de estas formulaciones de poliuretano se llevó a cabo mediante Resonancia Magnética Nuclear de bajo campo y ensayos de compresión y dureza. Adicionalmente, se estudió el alcance de esta aplicación a través de la introducción de residuos procedentes de reciclado químico y mecánico en el seno de las formulaciones, revalorizando los poliuretanos finales y contribuyendo a un modelo de Economía Circular.
Descripción: Trabajo fin de Máster defendido en el Instituto de Ciencia y Tecnología de Polímeros (ICTP-CSIC), el 21 de junio de 2023, Curso 2022-2023 - Máster Universitario en Alta Especialización en Plásticos y Caucho (UIMP-CSIC)2024-01-15T08:52:29Z