(Hydroxyl-Terminated Miguel Ángel Fernández González

Presentación del tema: "(Hydroxyl-Terminated Miguel Ángel Fernández González"— Transcripción de la presentación:

1 (Hydroxyl-Terminated Miguel Ángel Fernández González
HTPB (Hydroxyl-Terminated PolyButadiene) Efrén García Pardo Miguel Ángel Fernández González

2 INTRODUCCIÓN A pesar de la reducción de emisiones que estipula el protocolo de Kioto, en España se eliminan ciertas municiones por incineración a pesar del impacto medioambiental que ello supone. Por ese motivo, es interesante desarrollar métodos de eliminación/reutilización alternativos a la incineración. Para ello, es necesario conocer la composición química de las municiones para definir sus posibilidades de eliminación o reutilización. En el caso de los propulsores, tiene tres componentes principales: un polímero de butadieno hidroxilado (HTPB), perclorato amónico y aluminio. Teniendo en cuenta que el perclorato amónico es soluble en agua caliente e insoluble en agua fría sería fácilmente recuperable. El caso del polímero, que actúa como aglutinante, se podría recuperar empleando disolventes adecuados que permitan su recuperación. 1.¿Qué productos se producirían si se incineraran los propulsores, y del HTPB? 2.¿Existe algún procedimiento que recuperes el HTPB de los propulsores? ¿Podrías proponer alguna alternativa? 3.¿Qué metodologías analíticas se podrían utilizar para estudiar el HTPB contenido en los propulsores y recuperado?

3 PROTOCOLO DE KIOTO El protocolo de Kioto sobre el cambio climático es un acuerdo internacional que tiene por objetivo reducir las emisiones de seis gases que causan el calentamiento global: dióxido de carbono (CO2), gas metano (CH4) y óxido nitroso (N2O), además de tres gases industriales fluorados: hidrofluorocarbonos (HFC), perfluorocarbonos (PFC) y hexafluoruro de azufre (SF6)

4 HTPB HTPB son las siglas de polibutadieno terminado en hidroxilo (en inglés), y se genera a partir de un monómero diénico en presencia de peróxido y de un disolvente. A partir del monómero se obtiene un polímero cuya estructura, generalmente, puede tener fragmentos de adición 1,2, 1,4-cis y 1,4-trans. En el caso particular del HTPB se unen dos grupos hidroxilo en los extremos de la cadena polimérica.

5 PROPIEDADES HTPB comercial es un líquido (polímero disuelto en un alcohol) transparente con un color muy similar a la cera de papel, es muy viscoso. Las propiedades no se pueden indicar de forma precisa, porque HTPB se fabrica en diferentes calidades para satisfacer requisitos específicos. HTPB, por tanto, es un nombre genérico para una clase de compuestos. Es insoluble en agua por lo que es un buen sellador. Aunque se utiliza como combustible para cohetes no se enciende fácilmente y requiere temperaturas superiores a 773K para arder.

6 USOS HTPB se utiliza en muchos cohetes con motores con combustible sólido, siendo capaz de aglutinar al combustible y al agente oxidante en una masa sólida. También se utiliza en cohetes híbridos de combustible, junto con el N2O (óxido nitroso o "gas hilarante") como oxidante. El combustible se describe como "HTPB / AP / Al = 12/68/20", que significa, en proporción en masa, un 12% de HTPB, un 68% de perclorato amónico (oxidante), y un 20% de aluminio en polvo (combustible). Además, el HTPB se puede usar para la formación de poliuretanos cuando reacciona con compuestos con dos grupos isocianato (–N=C=O).

7 REACCIONES Las reacciones que tienen lugar para estos compuestos generan lo siguiente: 2OO ºC Δ

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9 RECUPERACIÓN No hemos encontrado ningún procedimiento homologado para la recuperación de HTPB. PROPUESTA: Al ser un compuesto soluble en disolventes orgánicos, el HTPB se puede extraer con, por ejemplo, hexano o tolueno, dando una mezcla homogénea. El disolvente se puede recuperar por destilación ya que cualquiera de estos dos disolventes se evaporan antes de que se llegue a la temperatura de descomposición del polímero.

10 ANALISIS Una vez hecha la separación, para comprobar si ésta ha dado los resultados esperados, se hace el análisis de dos muestras: una del HTPB aislado, y otra proveniente del propulsor (HTPB y perclorato de amonio), mediante el método de Py-GC/MS (uso de un pirolizador, un cromatógrafo de gases, y un espectrómetro de masas) El pirolizador tiene la función de degradar la muestra, y volatilizar los pirolisatos obtenidos; el cromatógrafo de gases se encarga de separar los diferentes pirolisatos; y el espectrómetro de masas detecta los fragmentos, y la relación masa/carga, además de la estructura.

11 ANALISIS Para este análisis se han usado dos muestras: una de HTPB puro; y otra de HTPB/PA en proporción 80/20. HTPB puro. HTPB/PA en proporción 80/20.

12 ANALISIS Picos 1 a 18: HTPB puro.
Picos 1 a 14 y 19 a 31: HTPB/PA (80/20 % en peso) Resultado: PA induce la formación de más compuestos aromáticos (21 a 31), así como de productos oxidados (30)

13 REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
Ganesh, K.; Sundarrajan, S.; Kishore, K.; Ninan, K. N.; George, B.; Surianarayanan, M. Macromolecules 2000, 33, H. Greenwood, A. Earnshow, Chemistry of the Elements, Butterworth-Heinemann, Oxford, Págs H. Greenwood, A. Earnshow, Chemistry of the Elements, Pergamon Press, Oxford, Págs S. Bell, Forensic Chemistry, Pearson Education, USA, Pág. 389.