Estudio cinético de la síntesis del poliuretano producido a partir de aceite de ricino mediante calorimetría diferencial de barrido

Abstract

Resumen

En el presente artículo se presenta un estudio de la cinética de formación del poliuretano producido a partir de aceite de ricino e isoforona diisocianato.  La velocidad de reacción fue monitoreada por calorimetría diferencial de barrido (DSC). Se evaluaron comparativamente tres modelos de reacción con sus correspondientes ecuaciones de velocidad de reacción para representar el comportamiento de los datos experimentales. El modelo de orden n y el modelo de autocatálisis fueron descartados por inconsistencias con las bases de la ecuación de Arrhenius y por bajo índice de correlación de datos. Se propone un modelo de reacción que considera los efectos químicos y físicos (difusión) presentes en la reacción de un monómero poli funcional como es el caso objeto del presente estudio. Este modelo permite un buen ajuste de los datos experimentales de velocidad de reacción. Se aplicaron métodos de isoconversión y regresión no lineal para el cálculo de los parámetros cinéticos.  Se realizó un análisis comparativo de la magnitud de las resistencias y se encontró que la difusión es la mayor resistencia a la reacción en casi todo el intervalo de conversión.

Palabras clave: cinética, poliuretano, aceite de ricino, resistencia por difusión, resistencia química, DSC.

Kinetic study of polyuretane syntesis produced from castor oil using Differential Scanning Calorimetry

Abstract

This paper presents a study of the kinetics of polyurethane formation produced from castor oil and isophorone diisocyanate. The reaction rate was monitored by means of Differential Scanning Calorimetry (DSC). Three reaction models with their respective reaction rates were evaluated by comparison in representing experimental data of reaction rate. The model of order n and the auto catalytic were discharged for inconsistency with the bases of Arrhenius equation and for poor correlation with experimental data. A reaction model is proposed considering two resistances to reaction due to chemical and physical effects (diffusion) present in the polymerization of a poly functional monomer as in the case under study. This model faithfully represents the experimental data of reaction rate. Iso-conversion and nonlinear regression techniques were applied to calculate the kinetic parameters. A comparative analysis of the magnitude of the resistances allowed fnding that diffusion is the major resistance during most of the conversion interval.

Keywords: kinetics, polyurethane, castor oil, diffusion resistance, chemical resistance, DSC.