In this paper we report on the synthesis of thermoplastic polyurethane (TPU) using oligomers synthesized from DL Lactic acid and ricinoleic acid. These polyols were obtained from renewable sources by polycondensation of monomers without catalysts. The effect of microwaves on the reactions was evaluated, where non-thermal effects were found to lower the activation energy and increase the rate constant in a third-order kinetics. The monitoring and characterization of intermediate products was done by quantification of acid value by titration (ASTM D4662 - 03) and hydroxyl number (ASTM D4274 - 05). Thermoplastics obtained are characterized by the following tests: tensile strength and elongation percentage (ASTM D882-97), analysis of differential scanning calorimetry (DSC), infrared spectroscopy (IR) and atomic force microscopy (AFM). TPU was obtained with a percentage of 50% soft segments, all have segmented morphology and segregation of phases. The formulations with poly(DL lactic acid) and Methylene diphenyl diisocyanate (MDI) have the highest stiffness and glass transition temperature (Tg).

En este trabajo se realiza la síntesis de poliuretano termoplástico (TPU) utilizando oligómeros sintetizados a partir de ácido DL Láctico y ácido ricinoléico. Estos polioles fueron obtenidos desde fuentes renovables, mediante la policondensación de los monómeros sin catalizador. Se evalúo el efecto de las microondas en las reacciones, donde se encuentraron efectos no térmicos que disminuyen la energía de activación y aumentan la constante de velocidad, en una cinética de tercer orden; el seguimiento y la caracterización de los productos intermedios se realiza mediante la cuantificación de valor ácido por titulación (ASTM D4662 - 03) y número de hidroxilos (ASTM D4274 - 05). Los termoplásticos obtenidos se caracterizan mediante las siguientes pruebas: resistencia tensil y % elongación (ASTM D882-97), análisis de calorimetría diferencial de barrido (DSC), espectroscopía infrarroja (IR) y microscopía de fuerza atómica (AFM). Los TPU se obtuvieron con un porcentaje de segmentos suaves del 50%, todos presentan morfología segmentada y segregación de fases. Las formulaciones con poli(DL ácido Láctico) y Difenilmetanodiisocianato (MDI) presentan la mayor rigidez y temperatura de transición vítrea (Tg).

This paper reports on the microencapsulation of a commercial perfume by means of a double emulsification, where the polyurea shell was synthesized by the reaction of lysine with two commercial di-isocyanates (aromatic and aliphatic). In the synthesis the factors evaluated were the amine:di-isocyanate molar ratio and the type of emulsifier. The particle size was optimized using a 3² factorial design and response surface analysis, with the following variables: amount of polyvinyl alcohol and the relationship of the disperse phase to continuous phase. The microcapsules were characterized using differential scanning calorimetry analysis (DSC), infrared spectroscopy (IR), scanning electron microscopy (SEM) and mean particle size. The double emulsification allows for a greater yield in the encapsulation of perfume. Furthermore, the microparticles have a smaller particle size when the aromatic di-isocyanate was used, also leading to an increase in the protective colloid (polyvinyl alcohol (PVA)) and reduction of the disperse phase.

En este trabajo se realizó la microencapsulación de un perfume comercial mediante una doble emulsificación, la coraza de poliurea fue sintetizada por la reacción de Lisina con dos diisocianatos comerciales, uno aromático y otro alifático. En la síntesis se evaluó el efecto que tiene la relación molar amina:diisocianato y el tipo de emulsificante. Se optimizó el tamaño de partícula utilizando un diseño factorial 32 y análisis de superficie de respuesta, las variables fueron: cantidad de alcohol polivinílico y la relación de fase dispersa a fase continua. Las microcápsulas se caracterizaron mediante: análisis de calorimetría diferencial de barrido (DSC), espectroscopía infrarroja (IR), microscopía electrónica de barrido (SEM) y tamaño medio de partícula. La doble emulsificación permite un mayor rendimiento de encapsulación del perfume, las micropartículas presentan un menor tamaño de partícula cuando: se emplea diisocianato aromático, un aumento de coloide protector (PVA) y una disminución de la fase dispersa.

In this work we showed the polyurethane rigid foams synthesis using a macropolyol synthesized from castor oil and polyglycerol. This process is optimized employing a response surface analysis and using a 3² factorial design. The factors evaluated were: amount of water and tartaric acid, where tartaric acid acts as crosslinking agent and catalyst; mechanical properties of foams were evaluated as bulk density (ASTM D1622-08), compressive strength (ASTM D1621), thermal conductivity (ASTM C177-04), and friability (ASTM C421-8); scanning electronic microscopic (SEM) and differential scanning calorimetry (DSC). The macropolyol was obtained from renewable sources by the transesterification of castor oil (CO) or maleinized castor oil (MACO) and polyglycerol (PG). The effect of microwaves on the reactions was evaluated, where there was a decrease in time. The monitoring and characterization of intermediate products were performed by quantifying the acid value by titration (ASTM D4662-03) and hydroxyl number (ASTM D4274-05).

En este trabajo se realizó la síntesis de espumas rígidas de poliuretano utilizando un macropoliol sintetizado a partir de aceite de castor y poliglicerol, se optimizó mediante un análisis de superficie de respuesta, empleando un diseño factorial 32, los factores evaluados fueron: cantidad de agua y de ácido tartárico, el cual actúa como agente entrecruzante y catalizador; se evalúaron las propiedades mecánicas de las espumas como: densidad aparente (ASTM D1622-08), resistencia a la compresión (ASTM D1621), conductividad térmica (ASTM C177-04) y friabilidad (ASTM C421-8); se realizó Microscopia Electrónica de Barrido (SEM) y Análisis de Calorimetría Diferencial de Barrido (DSC). El macropoliol fue obtenido desde fuentes renovables, mediante la transesterificación de Aceite de Castor (CO) ó Aceite de Castor Maleinizado (MACO) con Poliglicerol (PG). Se evalúo el efecto de las microondas en las reacciones, donde se encuentra una disminución del tiempo; el seguimiento y la caracterización de los productos intermedios se realiza mediante la cuantificación de valor ácido por titulación (ASTM D4662-03) y número de hidroxilos (ASTM D4274-05).

This work focused on the production of aqueous dispersions of polyurethane using the emulsification method by phase inversion. For the synthesis two polyols were employed, viz. a commercial polyester and Maleinizated Castor Oil (MACO), with two diisocyanates: one aromatic, toluene diisocyanate (TDI) and another aliphatic, hexamethylene diisocyanate (HDI), which are not common for this application. Citric acid was used as internal emulsifier which is inexpensive and readily available. The parameters were the amount of citric acid and the mole ratio of isocyanate groups to hydroxyl (NCO/OH), generating a 3² factorial design, with minimization of the sedimented solids. The surface methodology was used to obtain a quadratic polynomial equation by multiple regression analysis. Polyurethanes synthesized were evaluated for their mechanical and adhesive properties (tack, loop tack, hold, peel). These measurements allowed classifying the polyurethanes synthesized as repositionable adhesives, for use in labels.

El presente trabajo se centró en la producción de dispersiones acuosas de poliuretano empleando el método de emulsificación por inversión de fases. Para la síntesis fueron empleados dos polioles: uno comercial tipo poliéster y el otro es aceite de castor maleinizado (MACO); dos diisocianatos, uno aromático Toluen diisocianato (TDI) y otro alifático Hexametilen diisocianato (HDI), siendo poco comunes para esta aplicación. Como emulsificante interno se empleó ácido cítrico el cual es muy económico y de fácil adquisición. Como factores se evaluaron la cantidad de ácido cítrico y la relación molar de grupos isocianato a hidroxilos (NCO/OH), generando un diseño de experimentos factorial 3² y minimizando el contenido de sólidos sedimentados. Mediante la metodología de superficie de respuesta, se obtuvo una ecuación polinomial cuadrática por un análisis de regresión múltiple. Los poliuretanos formados fueron evaluados en cuanto a sus propiedades adhesivas y mecánicas (pegajosidad tack, pegajosidad en cinta loop tack, cohesión hold, pelado peel), lo que permitió clasificar el adhesivo como reposicionable, para emplearlo en etiquetas.

In this work, the synthesis of polyurethane flexible foam is realized with the experimental design Taguchi, using castor oil with and without maleinization. The kinetic reaction of oil esterification was monitored by estimating the number of acid groups (ASTM D4662 - 03), and the mechanical properties of the foam were studied, including density, tensile resistance, % elongation, resilience and hardness (Norm NTC 2019 Icontec). The influence of various synthesis parameters was investigated, namely amount and type of catalyst, molar ratio of castor oil (CO) - maleinizated castor oil (MACO), amount of water and surfactant used. The foams were analyzed using FTIR and scanning electron microscopy (SEM). The results showed first order kinetics with respect to the anhydride. The maleinizated castor oil (MACO) increased the mechanical resistance of the foam due to the greater interweaving by the incorporation of acid groups.

En este trabajo se realiza la síntesis de espumas flexibles de poliuretano empleando un diseño experimental Taguchi, utilizando aceite de castor con y sin maleinización, se estudia la cinética de la reacción de esterificación del aceite por cuantificación de los grupos ácido (ASTM D4662 - 03) y se evalúan las propiedades mecánicas de las espumas (densidad, resistencia tensil, % elongación, resiliencia y dureza. Norma NTC 2019 Icontec) obtenidas en función de las variables de síntesis (cantidad y tipo de catalizador, relación molar aceite castor (CO) - aceite maleinizado (MACO), cantidad de agua y surfactante empleado). Se realizan análisis de FTIR y SEM para las espumas. Los resultados mostraron una cinética de primer orden con respecto al anhídrido. El aceite maleinizado (MACO) incrementa la resistencia mecánica de las espumas, debido al mayor entrecruzamiento por la incorporación de grupos ácido.

This paper studies the effect of the mass percentage of the catalyst and the molar ratio oil:alcohol for different alcohol-catalyst systems, in the optimization of alkyl esters production from crude palm oil. Factorial design 3² and response surface methodology were used and quadratic polynomial equations by a multiple regression analysis were obtained. The evaluated answer was the percentage of conversion to glycerine using the norm of the American Oil Chemists' Society, AOCS Ca 14-56. The two variables significantly affect the conversion and the molar ratio effect is larger than the effect of the amount of catalyst. Optimum conditions vary for each system, but in general for the homogeneous catalysts the mass percentage of the catalyst is smaller (1 to 2%) than for heterogeneous (5 to 6%) and large molar ratio are required (1:12-1:40). The properties of fuel obtained are according to American standard requirements for biodiesel.

En el presente artículo se estudia el efecto del porcentaje másico del catalizador y la relación molar aceite:alcohol para diferentes sistemas de alcohol-catalizador, en la optimización de la producción de alquil ésteres de aceite crudo de palma. Se usó un diseño factorial 3² y la metodología de superficie de respuesta, donde se obtuvieron las ecuaciones polinomiales cuadráticas mediante análisis de regresión múltiple. La respuesta evaluada fue el porcentaje de conversión a glicerina empleando la norma de la Sociedad Americana de Químicos de Aceites, AOCS Ca 14-56. Las dos variables afectan significativamente la conversión y el efecto de la relación molar es mayor que el de la cantidad de catalizador. Las condiciones óptimas varían para cada sistema, pero en general para los catalizadores homogéneos el porcentaje másico del catalizador es menor (1 a 2%) que para los heterogéneos (5 a 6%) y se requieren altas relaciones molares (1:12 a 1:40). Las propiedades de los combustibles obtenidos cumplen con los requerimientos de los estándares americanos para el biodiesel.

Centros discretos de TiIV dispersos en una matriz de SiO2 actúan como fuertes aceptores de electrones por lo cual son útiles para la activación de moléculas o funciones químicas densas en electrones. La cantidad de estos centros, su dispersión, accesibilidad y coordinación, determinan su eficiencia química; para determinar estas propiedades, varios materiales Ti-MCM-41 se caracterizaron mediante DRX, FTIR, UV-Vis e isotermas de adsorción de N2; también se determinaron la cristalinidad, porosidad y superficie específica de la matriz SiO2 permitiendo correlacionar el ambiente fisicoquímico del titanio y las propiedades texturales del catalizador, con su efectividad en la activación de enlaces O-O presentes en moléculas tipo peróxidos, usados en la epoxidación de aceites vegetales. Los resultados sugieren que la presencia de poros cristalinos, en la epoxidación del metiléster del ácido oleico con TBHP y catalizada con Ti-MCM-41, no es necesaria, puesto que la reacción ocurre principalmente en el área externa a los poros. Lo realmente importante es tener centros de Ti finamente dispersos sobre una área superficial alta y accesible. Por otro lado, la temperatura de reacción deber estar por debajo de 70°C para minimizar la formación de subproductos (cetona).

Discrete TiIV centers dispersed in a SiO2 matrix acts as strong electron acceptors, therefore, they are useful in activating molecules or moieties which are electron-rich. The amount, dispersion, accessibility and coordination of these centers determine their chemical efficiency. Several Ti-MCM-41 materials where characterized using DRX, FT-IR, UV-Vis and nitrogen adsorption to evaluate the dispersion, coordination and accessibility of Ti centers as well as the crystallinity, porosity and surface area of the SiO2 matrix. This study allows a correlation between the chemical environment of titanium, textural properties of the catalyst and its performance in the activation of O-O bonds present in peroxides, used for the epoxidation of plant oils. Results suggest that the presence of crystalline pores, in the epoxidation of oleic acid methylester with TBHP catalyzed by Ti-MCM-41, is not necessary, because the reaction occurs in large extension on the external surface area. The important issue is to have the titanium centers finely dispersed on a relatively high surface area. Temperature should be below 70°C to minimize the ketone formation.