Resumen Biolubricante a partir de aceite de ajonjolí modificado fue producido. La base lubricante consiste de una mezcla cuya relación en volumen fueron 74 partes de aceite epoxidado y 26 partes de aceite transesterificado de ajonjolí. Esta base lubricante fue caracterizada mediante FT-IR, se determinó la estabilidad termo-oxidativa y se realizaron curvas de calentamiento y enfriamiento, donde se obtuvo una temperatura de cristalización y solidificación de -8 °C. Para mejorar la capacidad lubricante de la mezcla de aceites se adicionaron las concentraciones de 0.05, 0.1, 0.15 y 0.20% de nanopartículas de cobre (NPsCu) y nanopartículas de alúmina (NPsAl2O3), a los cuales se les realizó ensayos tribológicos de medición del desgaste de huella y se caracterizó mediante microscopía de barrido electrónico (SEM). La adición de NPsCu y NPsAl2O3 mejoró el poder lubricante del aceite base. El porcentaje de NPsCu en el aceite de ajonjolí modificado que mostró el mejor desempeño estuvo en el intervalo entre 0.15-0.2. Para el aceite con NPsAl2O3 el mejor resultado fue obtenido con 0.05% de NPs.

Abstract Biolubricant from modified sesame oil (Sesamumindicum L.) was produced. The lubricant base consists of a mixture in a volume ratio of 74 parts of epoxidized sesame and 26 parts of transesterified sesame oil. This mixture was characterized by FT-IR, thermo-oxidative stability was determined and heating and cooling curves were performed, where a crystallization and solidification temperature of -8 °C was obtained. To improve the lubricating capacity of the oil blend concentrations of 0.05, 0.10, 0.15 and 0.20% of copper nanoparticles (NPsCu) and alumina nanoparticles (NPsAl2O3) were added, which had been subjected to tribological tests for the wear scar measurement and characterized by scanning electron microscopy (SEM). The addition of NPsCu and NPsAl2O3 improved the lubricating power of oil base-stock. The NPsCu percentage in modified sesame oil that showed the best lubricating performance was in the interval between 0.15-0.2; as for the oil with NPsAl2O3 better result was obtained with 0,05% of NPs.

Resumen En esta investigación se evaluó el poder lubricante del aceite de almendras dulces (Prunus amygdalus var. dulcis) mediante ensayos de desgaste preventivo (AW) y presión extrema (EP) en un tribómetro cuatro bolas. Los resultados obtenidos, se compararon con el comportamiento de dos aceites minerales de diferente viscosidad, blanco técnico y plastificante delta 360, sin aditivos. Se determinó que el aceite de almendras dulces posee mayor poder lubricante con respecto a los aceites minerales. Las esferas lubricadas con aceite de almendras presentaron menor diámetro promedio de la huella de desgaste y menor coeficiente de fricción. Además, el aceite de almendras dulces presentó mejor desempeño en condiciones de extrema presión, mostrando un punto de soldadura mayor que los aceites minerales. Finalmente, mediante el análisis por espectroscopia FT-IR, se determinó que en las condiciones en las que se realizaron los ensayos el aceite de almendras no se oxida.

Abstract The lubricity of sweet almond oil (Prunus amygdalus var. Dulcis) was evaluated through Anti Wear (AW) properties and Extreme Pressure (EP) performance in a four-ball tribometer. The results were compared to those obtained with two mineral oils of contrasting viscosity, namely technical white mineral oil and delta 360 plasticizer, neither of them containing additives. Sweet almond oil was found to have greater lubricity than the mineral oils, as the spheres it lubricated had lower average wear track diameter and friction coefficient. In addition, sweet almond oil showed better performance under extreme pressure conditions and a greater weld point than mineral oils. Finally, an FT-IR spectroscopic analysis allowed determining that under the conditions of the current assays almond oil does not oxidize.

ABSTRACT On this research, the potential of oleoresin extracted from the tree Copaifera reticulata was analyzed for the production of biofuel starting from the transesterification process. Properties like viscosity, acid, moisture, flash point and melt fluidity index were determined for both the raw and the chemically modified oleoresin. Its behavior on low temperatures and its oxidative stability were included on the characterization. It was determined that the route used for the production of biodiesel is not suitable because it generates a high loss of oleoresin, since the overall performance in biofuel production was approximately 10 %. Still, refining processes and transesterification had a positive effect on the oxidative stability of oleoresin. With respect to raw oleoresin, the stability of refined oleoresin and copaiba biodiesel increased to 46 and 47 ºC, respectively. According to the fluidity points, in all cases the behavior on cold fluidity significantly exceeds the established ranges. Copaiba biodiesel showed a fluidity point below -39 ºC. According to the values of viscosity and density, the use of oleoresin in its raw or modified forms, although directly conditioned, could be considered in mixtures with gasoil or other biofuels to improve their low temperature properties. Further studies are needed to establish efficient routes for the chemical modification of oleoresin.

RESUMEN La investigación consistió en analizar el potencial de la oleorresina extraída del árbol Copaifera reticulata para la producción de biodiésel a partir del proceso de transesterificación. La caracterización incluyó el estudio de la fluidez a bajas temperaturas, la estabilidad oxidativa y la determinación de propiedades como viscosidad, índice de acidez y de fluidez, humedad, y punto de inflamación de la oleorresina tanto cruda como modificada por vía química. Se observó que la técnica empleada para la producción de biodiésel genera pérdidas de oleorresina, ya que el rendimiento global en la producción fue cercano al 10 %. Sin embargo, los procesos de refinado y transesterificación influyeron positivamente sobre la estabilidad oxidativa de la oleorresina. Respecto de la oleorresina cruda, la estabilidad de la oleorresina refinada y el biodiésel de copaiba se incrementaron en 46 y 47 ºC, respectivamente. De acuerdo con los puntos de fluidez, en todos los casos el comportamiento de flujo en frío supera significativamente los rangos establecidos. El biodiésel presentó un punto de fluidez inferior a -39 ºC. Según los valores de viscosidad y densidad, el uso de la oleorresina en sus formas cruda o modificado -aunque condicionado de forma directa- podría considerarse en mezclas con gasóleo u otros biocombustibles, a fin de mejorar sus propiedades a bajas temperaturas. Estudios posteriores permitirán establecer técnicas eficientes para la modificación química de la oleorresina.

El uso de fibras naturales como cargas de refuerzo implica la necesidad de realizar tratamientos superficiales para reducir el carácter hidrófilo y mejorar la compatibilidad de la partícula vegetal con polímeros. En esta investigación, fibra natural de Retamo Liso (Telinne Monspessulana) fue tratada con agente de acoplamiento vinil-trimetoxisilano (VTMS). El silano fue pre-hidrolizado en solución acuosa de etanol/agua 80/20 durante una hora manteniendo el pH entre 3,0 y 3,5. Posteriormente, la fibra fue sumergida en la solución de silano pre-hidrolizado durante 3 h. Después, la fibra se lavó con agua destilada y fue secada durante 24 h a 45 °C. Finalmente, se realizó extracción soxhlet a la fibra para eliminar el silano residual. Se analizó la influencia del catalizador peróxido de dicumilo (DCP) sobre el proceso de injerto del silano con la fibra natural. Por medio del análisis de espectroscopía de infrarrojo FTIR, contenido de cenizas y microscopia de barrido electrónico (SEM) se logró determinar de forma cuantitativa y cualitativa el efecto positivo del peróxido orgánico como catalizador del VTMS.

The use of natural fibers as reinforcing fillers involves performing surface treatments to reduce hydrophilicity and improve the compatibility of the vegetable particle with polymers. In this investigation natural Smooth Retama fiber (Telinne Monspessulana) was treated with silane coupling agent vinyl-trimethoxysilane (VTMS). Silane was pre-hydrolyzed in aqueous ethanol /water 80/20 for 1 h, maintaining the pH between 3.0-3.5. Subsequently, the fiber was immersed in the solution of pre-hydrolyzed silane for 3 h. Treated fiber was washed with distilled water and dried for 24 h at 45 °C. Finally, soxhlet extraction was performed to the fiber to remove residual silane. The influence of dicumyl peroxide (DCP) catalyst on the silane grafting process with the natural fiber was analyzed. By analyzing infrared spectroscopy FTIR, ash content, and scanning electron microscopy (SEM) quantitatively and qualitatively the positive effect of organic peroxide was determined as a catalyst for VTMS.

Straight Retamo Fiber (telinemonspessulana) was mixed in a polymer matrix formed by low density polyethylene (LDPE) and high impact polystyrene (HIPS) in a 70:30 ratio. The natural fiber was subjected to size reduction between 1700 and 850 µm; surface treatment mercerization was performed; the moisture content was 0.17%. The thermo gravimetric analysis (TGA) showed that the treated fiber has stability at 200.53 °C. The preparation of the compound was performed in an internal mixer with the samples being obtained by compression molding. The effect of crosslinking agent was evaluated: dicumyl peroxide (DCP) in compounds with various percentages of fiber: 0; 10; 25; 50 phr. The addition of DCP (1 phr) in the compounds significantly improved tensile properties compared to similar concentrations of fiber; however, this difference in property values progressively decreased when the amount of fiber approximated 50 phr. The increase in fiber concentration negatively affected the tensile properties, except for the modulus of elasticity and fluence resistance. The main cause is the low interfacial adhesion between the natural fiber and the polymer matrix, clearly evidenced in the SEM images.

Fibra de Retamo Liso (telinemonspessulana) fue mezclada en una matriz polimérica formada por: polietileno de baja densidad (LDPE) y poliestireno de alto impacto (HIPS) en relación 70:30 respectivamente. La fibra natural fue sometida a reducción de tamaño entre 1700 y 850 µm; se le realizó tratamiento superficial de mercerización; el contenido de humedad fue 0,17%. El análisis termo gravimétrico (TGA) muestra que la fibra tratada tiene estabilidad de 200,53 °C. La elaboración del compuesto se realizó en mezclador interno y la técnica de obtención de las probetas fue mediante moldeo por compresión. Se evaluó el efecto del agente entrecruzante peróxido de dicumilo (DCP) en compuestos con varios porcentajes de fibra: 0; 10; 25; 50 phr. La adición de DCP (1 phr) en los compuestos, mejora significativamente las propiedades de tensión con respecto a similares concentraciones de fibra; sin embargo, esta diferencia en los valores de las propiedades disminuye progresivamente cuando la cantidad de fibra se aproxima a 50 phr. El aumento en la concentración de fibra afecta negativamente las propiedades de tensión, con excepción del Módulo de Elasticidad y la Resistencia a la Fluencia. La causa principal es originada por la baja adhesión interfacial fibra natural-matriz polimérica, claramente evidenciada en las imágenes SEM.

Se depositaron recubrimientos de fosfato tricálcico-β/quitosano sobre sustratos de acero 316L vía electrodeposición, a una temperatura de 60 °C, aplicando una corriente de 260 mA. Con el fin de estudiar el efecto del contenido de quitosano en la velocidad de corrosión y la respuesta tribológica de los aceros recubiertos, se utilizaron seis concentraciones de quitosano en la mezcla acuosa. Los enlaces químicos presentes en las capas fueron estudiados mediante Espectroscopia de Infrarrojo con Transformada de Fourier (FTIR); la cristalinidad de los depósitos fue examinada mediante difracción de rayos-X (DRX); la resistencia a la corrosión del TCP-β/quitosano depositado sobre los aceros se estudió mediante Espectroscopia de Impedancia Electroquímica (EIS) y curvas anódicas Tafel, encontrándose una disminución del 54% en la velocidad de corrosión para la relación 50-50, con respecto a 100% TCP. La respuesta tribológica se analizó mediante pin-on-disc, evidenciando una reducción del 73% en el coeficiente de fricción con mayor concentración de quitosano.

Tricalcium phosphate β-TCP/chitosan coatings were deposited on 316L steel substrates, via electro-deposition at a 60 °C temperature, applying a 260 mA current. In order to study the chitosan content effect in the corrosion rate and the tribological response on the coated steels, six chitosan concentrations were used in the aqueous mixture. The chemical bonds present in the layers were studied by an infrared spectroscopy with Fourier Transform (FTIR), the deposits crystallinity were examined by a X-ray diffraction (XRD), the steels deposited on TCP-β/Chitosan' corrosion resistance, were studied by a Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) and the anodic Tafel curves, finding a 54% reduction in the corrosion rate for the relation 50-50, with respect to 100% TCP. The tribological response was analyzed using pin-on-disc, showing a 73% reduction in the friction coefficient with the highest chitosan concentration.

Electrodeposition processes using direct current (DC) require the use of additives to control deposit structure and properties as well as current distribution. The Pulse Current (PC) and Pulse Reverse Current (PRC) techniques improve the properties of deposits based on an appropriate selection of the parameters involved. This research evaluates the influence of cathodic time (t on), anodic time (t rev), relaxation time (t off), and voltage on the resistance to corrosion of nickel deposits using the PC and PRC techniques. Test were conducted in a dynamic manner, employing a rotating system with Watt's solutions as the electrolyte and copper substrate electrodeposited on zamak as cathodes. Measurement of the grain size was conducted using Atomic Force Microscopy. Protection level against corrosion was evaluated by polarization curves and Electrochemical Impedance Spectroscopy. Important results include the formation of uniform deposits showing fine grain and excellent protection against corrosion.