Cydsa División Química Policyd, S. A de C. V. Nanotecnología en los Compuestos de PVC Mayo 28, 2010 M.C. Luis Hinojosa Ing. de Desarrollo Tecnológico Gerencia de Tecnologías Ing. Martín Romero Gerente de Servicio Técnico Gerencia Comercial Nacional

Cydsa División Química Policyd, S. A de C. V. Compendio Nanocompuestos de PVC plastificado Nanoarcillas Proceso de exfoliación Propiedades mecánicas Efecto del plastificante Degradación térmica

Cydsa División Química Policyd, S. A de C. V. Nanotecnología Cargas convencionales (tamaño microscópico) 2  m Cargas nanoscópicas 100 nm

Cydsa División Química Policyd, S. A de C. V. Montmorillonita Fuente: The University of British Columbia

Cydsa División Química Policyd, S. A de C. V. Montmorillonita Modificada Montmorillonita Sodio, espacio de 1.17 nm = Sodio Montmorillonita modificada con, espacio de 1.85 nm = CH 2 CH 2 OH | CH 3 – N+– T | CH 2 CH 2 OH donde T es “Tallow” (~65% C18; ~30% C16; ~5% C14)

Cydsa División Química Policyd, S. A de C. V. Exfoliación

Cydsa División Química Policyd, S. A de C. V. Intercalación

Cydsa División Química Policyd, S. A de C. V. Compuestos Compuesto Convencional

Cydsa División Química Policyd, S. A de C. V. Compuestos Nanocompuesto

Cydsa División Química Policyd, S. A de C. V. Propiedades de barrera Nanocompuesto

Cydsa División Química Policyd, S. A de C. V. Medio de Exfoliación

Cydsa División Química Policyd, S. A de C. V. Preparación de Nanocompuesto Polimerización in situFusión Ingredientes Nanocompuesto (sólo polímero y nanocarga) Reactor Ingredientes Nanocompuesto Mezclador

Cydsa División Química Policyd, S. A de C. V. Propiedades Mecánicas

Cydsa División Química Policyd, S. A de C. V. Tipo de Propiedades Módulo de Elasticidad Tracción Máxima Elongación

Cydsa División Química Policyd, S. A de C. V. Tratamiento en la Superficie de la Arcilla

Cydsa División Química Policyd, S. A de C. V. Modificación de la Nanoarcilla Fuente: Southern Clay Products, Inc.

Cydsa División Química Policyd, S. A de C. V. Naturaleza de la Organoarcilla Acidez del tratamiento: Cloisite® 10A > 15A > 25A > 93A > 30B

Cydsa División Química Policyd, S. A de C. V. Tratamiento en Propiedades Mecánicas Módulo RelTracción RelMáx Elong Rel

Cydsa División Química Policyd, S. A de C. V. Compatibilidad del Tratamiento PVC = Polímero Polar Polaridad del tratamiento: Cloisite® Na+ > 30B > 93A

Cydsa División Química Policyd, S. A de C. V. Compatibilidad del Tratamiento CNa+ C30BC93A Parámetro

Cydsa División Química Policyd, S. A de C. V. Tipos de Mezclado

Cydsa División Química Policyd, S. A de C. V. Mezclado A Plastificante Estabilizador Nanoarcilla 10 min PVC 3 min 10 min Nanocompuesto

Cydsa División Química Policyd, S. A de C. V. 1 min Mezclado B Plastificante Estabilizador PVC 10 min Nanocompuesto Nanoarcilla 3 min 10 min

Cydsa División Química Policyd, S. A de C. V. Mezclado C Plastificante Estabilizador PVC 3 min 3 Nanocompuesto Nanoarcilla 7 min min+ 7

Cydsa División Química Policyd, S. A de C. V. Mezclado en Propiedades Mecánicas Módulo RelTracción RelMáx Elong Rel

Cydsa División Química Policyd, S. A de C. V. Tipo de Plastificante

Cydsa División Química Policyd, S. A de C. V. Plastificantes Estudiados Ftalatos: –Butil Bencil Ftalato(BBP) –C 7 –C 9 Alquil Bencil Ftalato(ABP) –Di-2-Etilhexil Ftalato(DOP) Fosfatos: –2-Etilhexil Difenil Fosfato(ODPP) –Isodecil Difenil Fosfato(IDDP)

Cydsa División Química Policyd, S. A de C. V. Cantidad de Plastificante 30 phr65 phr100 phr

Cydsa División Química Policyd, S. A de C. V. Tipo de Plastificante

Cydsa División Química Policyd, S. A de C. V. Regla de las Mezclas E = Módulo de Elasticidad V = Fracción Volumen Subíndices: c = compuesto f = “filler” (carga) m = matriz (PVC)

Cydsa División Química Policyd, S. A de C. V. Nanocompuesto Uniforme

Cydsa División Química Policyd, S. A de C. V. Nanocompuesto NO Uniforme

Cydsa División Química Policyd, S. A de C. V. Nanocompuesto NO Uniforme

Cydsa División Química Policyd, S. A de C. V. Nanocompuesto NO Uniforme

Cydsa División Química Policyd, S. A de C. V. Eficiencia del Refuerzo  = Factor de Eficiencia E c = Módulo de Elasticidad del Nanocompuesto E max = Módulo de Elasticidad Predicho por la RDM

Cydsa División Química Policyd, S. A de C. V. Eficiencia de Plastificante

Cydsa División Química Policyd, S. A de C. V. Compatibilidad del Plastificante  = Parámetro de Actividad  = Parámetro de Interacción de Flory-Huggins M = Peso Molecular del Plastificante

Cydsa División Química Policyd, S. A de C. V. Actividad vs Eficiencia BBP DOP IDDP ABP ODPP

Cydsa División Química Policyd, S. A de C. V. Propiedades Térmicas

Cydsa División Química Policyd, S. A de C. V. Cinética de Degradación  = Grado de conversión k = Constante cinética de Arrhenius t = tiempo W = Peso de la muestra  = Factor de Arrhenius E = Energía de Activación R = Constante de los gases ideales T = Temperatura n = orden de reacción

Cydsa División Química Policyd, S. A de C. V. Parámetros Cinéticos Método de Friedman Método Alterno (B) Regresión Multilineal

Cydsa División Química Policyd, S. A de C. V. Método de Friedman Se requieren al menos 3 diferentes velocidades de calentamiento Sólo se usa un número limitado de 

Cydsa División Química Policyd, S. A de C. V. Método B Se requiere sólo una velocidad de calentamiento Se usan todos los valores de  en el rango de 0.01 a 0.99

Cydsa División Química Policyd, S. A de C. V. Regresión Multilineal Método directo Se requieren herramientas (como software) que permitan regresión multilineal sobre muchos puntos

Cydsa División Química Policyd, S. A de C. V. Cálculo de  con Parámetros Normalización de A:

Cydsa División Química Policyd, S. A de C. V. Comparación de Métodos

Cydsa División Química Policyd, S. A de C. V. Aplicación de Parámetros Cálculo de tiempo: Cálculo de peso:

Cydsa División Química Policyd, S. A de C. V. Gráficas de masa y tiempo 0 phr estabilizador 3 phr estabilizador

Cydsa División Química Policyd, S. A de C. V. Gráficas de masa y tiempo ABP DOP

Cydsa División Química Policyd, S. A de C. V. Generalidades de Nanocompuestos  Ventajas:  Buena transparencia  Mejora propiedades de barrera  Reducción del encogimiento  Incremento de rigidez  Mejora resistencia a la flama  Mayor temperatura de deflexión al calor

Cydsa División Química Policyd, S. A de C. V. Buena transparencia Mejora propiedades de barrera Farmacéutica y empaque de alimentos. Película para empaque de medicamento. Película flexible para alimentos. Aplicaciones

Cydsa División Química Policyd, S. A de C. V. Agricultura. Buena transparencia Mejora propiedades de barrera Invernaderos en climas de baja temperatura. Secado rápido de tabaco.

Cydsa División Química Policyd, S. A de C. V. Incremento de rigidez Mayor temperatura de deflexión al calor Tubería y conexiones.

Cydsa División Química Policyd, S. A de C. V. “Como no sabían que era imposible lo hicieron” Anónimo “No existen las ciencias aplicadas sino las aplicaciones de la ciencia ” Anonimo