MODULO DE MATERIALES POLIMEROS PRACTICA # 2 Reticulacion del polivinil alcohol (PVA) con bórax.

MODULO DE MATERIALES POLIMEROS

PRACTICA # 2

Reticulacion del polivinil alcohol (PVA) con bórax.

INTEGRANTES

Christian Castaño Mesa

Sergio Alejandro Campo

Hanier Isaac Ibarguen

JHOMAN A. ARIAS G

PROFESOR

UNIVERSIDAD DE ANTIOQUÍA

FACULTAD DE INGENIERÍA

MEDELLÍN  

2015

        OBJETIVOS

• Modificar la estructura de un polímero lineal (PVA) mediante reacciones de reticulacion o entrecruzamiento.

• Analizar las reacciones que ocurren en la reticulacion de PVA con bórax.

• Determinar las propiedades de PVA lineal y entrecruzado

                                           METODOLGÍA

Se tomaron 4 muestras de 20 ml de PVA, en cuatro vasos plásticos a los cuales se les agregaron 2 gotas de naranja de metilo (indicador). Luego se adiciona el bórax a diferentes concentraciones, a una muestra se le agregaron 0.5 ml, a la segunda 1.0 ml, a la tercera 2.0 ml y a la última 3.0 ml, las cuales se adicionan cuidadosamente de tal manera que podamos obtener el resultado requerido.

Al agregar el bórax al PVA se debe mezclar de manera ágil con el fin de que la mezcla homogenice y se crucen las cadenas de monómeros.

Después de lo anterior se procede a revertir el proceso con el fin de romper las cadenas de monómeros entre el bórax y el PVA, esto se hace agregando HCl por medio del proceso de titulación y observar el cambio de color del indicador, esto se debe a que se interrumpe la reticulación.

Posteriormente se adiciona a cada muestra una solución de NaOH (base fuerte), para neutralizar el ácido agregado anteriormente y reconstruir el gel.

                              DATOS EXPERIMENTALES Y RESULTADOS

A continuación se reportan los datos obtenidos en la práctica, con 2 ml de naranja de metilo en todos los sistemas y 20 ml de PVA:

Muestra 1: Al formar el primer gel con bórax éste presenta una parte sin reticular, se nota menos viscoso y menos acuoso. Al agregarle el ácido se rompen las cadenas y se nota un el cambio de color de naranja a rosado. Con sólo una gota se reticula de nuevo, y se más acuosa, pegachento, rígido, quebradizo, menos elástico y duro.

Muestra 2: Al agregar el bórax se reticula aproximadamente la mitad, se ve más viscoso que el anterior, pegajoso, no quebradizo. En contacto con el ácido se ve de color rosado y con la base se neutraliza tornándose a duro, rígido, menos pegajoso, más viscoso que el anterior y menos elástico.

Muestra 3: Al adicionar el bórax se precisa un poco de esfuerzo para mezclar mostrando un estado quebradizo, pegajoso y más reticulado. Con el ácido se necesitó esfuerzo para mezclar y se presentó el cambio de color, en contacto con el NaOH se vio menos elástico, menos viscoso, quebradizo.

Muestra 4: En adición con el bórax se toma más tiempo y esfuerzo para reticular, se nota compacto, menos plástico. Al agregar el ácido es fácil de manipular y con cambio de color, la base genera que se vea quebradizo, menos elástico, rígido y duro.

    [pic 1]

                                     ANÁLISIS DE RESULTADOS

Los PVA obtenidos tuvieron diversas características  cada una plenamente identificada y diferenciadas, sus características iban marcadas claramente por la cantidad de bórax adicionada en cada muestra de PVA, al variar la cantidad del agente reticulante podemos  controlar el grado de reticulacion del polímero final.

Cada uno de los polímeros serán divididos por la cantidad de bórax adicionado ya que la cantidad de PVA en las muestras permaneció sin variación (20 ml):

• PVA+ Borax (0.5 ml): El polímero final tuvo características similiares a la silicona, tenia una rigidez baja además de tenia comportamiento elástico al ser separado por el palo de madera, al adicionarle el acido (10 gotas), este dejo su reticulacion y ya se convirtió a su forma original ( casi agua) pero ya en medio acido, al final para  promover de nuevo la reticulacion se le adiciono Una base (NaOH) en exceso esto hizo que el polímero volviera a retículas pero de una mayor manera volviéndolo mas duro que el original

• PVA+ Borax (1.0 ml): El polímero tuvo características un poco mas rigidas que el anterior todavía tenia comportamiento elástico aunque al ejercer una mayor fuerza fallaba, al adicionar el HCL (15 gotas) , tomo su forma original deteniendo en si su reticulacion, al adicionar la base volvió a reticular volviendo a estar en su forma antes vista cuando se adiciono el bórax pero esta vez un poco mas rígido.

• PVA+ Borax(2.0 ml): Tomo características  ya mas rigidas que las muestras anteriores, en este se evidencia  ya la  separación de la masa debido a su rigidez , algunos trozos en forma de perla, ya en esta etapa su comportamiento esto no están elástico y empieza hacer plástico es difícil su estiramiento, con la adición del Hcl se liquido de nuevo y al adicionar la base este retoma su reticulacion  aun punto mas alto ya que se adiciono un exceso de base y esta provoco tal grado de reticulacion que se formaron perlas y se evidencio la formación de agua.

• PVA+ Borax(3.0 ml): este polímero en especial fue el mas rigido de todos, se evidencio la creación de pequeñas bolas, evidenciando un grado de reticulacion mayor a las otras muestras, su comportamiento fue muy similar al de una goma , por otra parte se evidencio la formación de agua . Al adicionar el HCL (35 gotas) volvió a su  forma original  y al adicionar la base volvió a reticular pero se volvió mas rigido aun esto acausa de un exceso de base.

El cambio de la concentración en el bórax determino las características del polímero reticulado final, si hacemos una escala las propiedades iban creciendo por así decirlo a manera que la concentración del bórax iba aumentando evidenciado, en la dureza que este adquirió a lo largo de las diferentes muestras.

También se determino que al echar el acido para desprotonizar el bórax y detener la reticulacion y adiconar una base (NaOH) para volver a reticular, si esta se echaba en exceso se evidenciaba que el polímero obtenido era superior en características que el anterior además se miraba, la formación de agua a mayor escala si no se hubiera hecho este proceso.

...