1 UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE VALENCIA Escuela Técnica Superior de Ingeniería del Diseño PROYECTO FINAL DE CARRERA OPTIMIZACIÓN DE UN ADHESIVO BASE ACRÍLICA INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL, ESPECIALIDAD EN QUÍMICA INDUSTRIAL Realizado por: Óscar Herrera Díaz
2 ÍNDICE 1.La empresa 2.Objetivo 3.Resinas acrílicas 4.Desarrollo experimental 5.Presupuesto 6.Conclusiones
3 LA EMPRESA
4 QMC Tecnología Química Ubicación: Pol. Ind. La Pobla – L’eliana Consta de 20 empleados Produce tratamientos para la piedra natural Ventas a nivel nacional e internacional Participación en las principales ferias nacionales
5 OBJETIVO
6 Estudio de la adhesividad Estudio del comportamiento de parámetros a controlar Viscosidad Dureza Tack Densidad Mejora del producto final
7 RESINAS ACRÍLICAS
8 Síntesis Cianoacrilato OH - CN CN | | CH 2 =C - + CH 2 =C | | O=C—O—CH 3 O=C—O—CH 3 CN | —[CH- C ] n — | O=C—O—CH 3
9 Características Son adhesivos líquidos incoloros Se utilizan puras o diluidas con cargas Se utilizan normalmente a temperatura ambiente Buena capacidad de adhesión. No tóxicos Monocomponentes, curan por contacto con la humedad del medio Adherencia a casi todas las superficies
10 Aplicaciones Adhesivos Pinturas Materiales compuestos Cirugía Industria
11 DESARROLLO EXPERIMENTAL
12 Preparación de muestras Importancia de la agitación y dispersión de la carga mediante turboagitador Añadir tixotropante para evitar deposiciones de áridos Series de 12 muestras Variación de los porcentajes de resina frente a distintos diámetros de áridos Almacenamiento de las muestras evitando metálicos
13 Composición Base RESINA BASE COMPONENTESPORCENTAJES RESINA ACRILICA 99,00% ARIDO GRUESO 0,00% ARIDO FINO 0,00% ARIDO INTERMEDIO 0,00% RETICULANTE 1,00% TOTAL 100,00%
14 Medida de la viscosidad Atemperar la muestra a 25ºC Utilización de un viscosímetro Brookfield PORCENTAJES EN COMPOSICIÓN MUESTRARESINACARGA GRUESACARGA FINACARGA INTERMVISCOSIDAD SERIE 1 ACRÍLICA 165%15% 10%9% 3390 ACRÍLICA 260%20% 10%9% 4300 ACRÍLICA 355%25% 10%9% 10000 ACRÍLICA 450%30% 10%9% 25000 SERIE 2 ACRÍLICA 565%10% 15%9% 4100 ACRÍLICA 660%10% 20%9% 10100 ACRÍLICA 7 55%10%25%9% 20000 ACRÍLICA 8 50%10%30%9% 35000 SERIE 3 ACRÍLICA 9 65%10%9%15% 5355 ACRÍLICA 10 60%10%9%20% 11000 ACRÍLICA 11 55%10%9%25% 22000 ACRÍLICA 12 50%10%9%30% 40000
15 Representación gráfica de la evolución de la viscosidad
16 Conclusiones del estudio de viscosidad Aumento de la viscosidad al aumentar la carga El aumento de carga intermedia predomina en el aumento de la viscosidad Las partículas representan una barrera física Un aumento en la viscosidad exponencial
17 Medida de la densidad Atemperar la muestra a 25ºC Medida de la densidad con un picnómetro de 100cc. % DE CARGA GRUESADENSIDAD(g/l) ACRÍLICA 1151,02 ACRÍLICA 2201,06 ACRÍLICA 3251,10 ACRÍLICA 4301,15 % DE CARGA FINADENSIDAD (g/l) ACRÍLICA 5150.99 ACRÍLICA 6201,01 ACRÍLICA 7251,06 ACRÍLICA 8301,10 % DE CARGA INTERMEDIADENSIDAD (g/l)) ACRÍLICA 9151,00 ACRÍLICA 10201,03 ACRÍLICA 11251,08 ACRÍLICA 12301,13
18 Representación gráfica de la medida de la densidad
19 Conclusiones del estudio de densidad Aumento lineal de la densidad Aumento directamente proporcional al tamaño del árido Debido al incremento de gramos de carga en volumen constante
20 Medida del tack Preparar el horno y mármol a 45ºC Preparación de muestras según la relación de mezcla Uso del filmógrafo de 120 c
21 Medida del tack % DE CARGA GRUESATTACK (min) ACRÍLICA 1 15 44 ACRÍLICA 2 20 38 ACRÍLICA 3 25 33 ACRÍLICA 4 30 Árido grueso
22 Medida del tack % DE CARGA FINATTACK (min) ACRÍLICA 5 15 52 ACRÍLICA 6 20 43 ACRÍLICA 7 25 38 ACRÍLICA 8 30 32 Árido fino
23 % DE CARGA INTERMEDIATTACK (min) ACRÍLICA 9 15 53 ACRÍLICA 10 20 46 ACRÍLICA 11 25 40 ACRÍLICA 12 30 34 Medida del tack Árido intermedio
24 Medida del tack Comparativa T tack
25 Conclusiones del estudio de Ttack Tack disminuye de forma lineal conforme aumenta el porcentaje de áridos Secado por evaporación Cuanta más carga, menos cantidad de resina Más viscosidad y densidad Menos cantidad de agua que evaporar Todo esto deriva en un secado más rápido
26 Medida de la dureza Aplicación con filmógrafo a 500 c 24 horas de curado Medida con el durómetro filmógrafodurómetro
27 Representación gráfica de la medida de la dureza
28 Conclusiones del estudio de dureza Aumento progresivo de la dureza con el aumento de árido Predominan los áridos de mayor diámetro de partícula La carga funciona como un soporte aportando rigidez y restando elasticidad
29 Ensayo de tracción % CARGA GRUESAPESO AGUANTE (g) ACRILICA 11521038 ACRILICA 22020038 ACRILICA 32518042 ACRILICA 43017046 % CARGA FINAPESO AGUANTE (g) ACRILICA 51530038 ACRILICA 62029042 ACRILICA 72524056 ACRILICA 83020039 % CARGA INTERMEDIAPESO AGUANTE (g) ACRILICA 91529042 ACRILICA 102028039 ACRILICA 112525045 ACRILICA 123024043
30 Ensayo de tracción
31 Ensayo de pelado Misma instalación y preparación de muestras El mármol se coloca paralelo al suelo Los pesos se aplican perpendiculares al mármol
32 Ensayo de pelado % CARGA GRUESAPESO AGUANTE (g) ACRILICA 11510200 ACRILICA 2209500 ACRILICA 3258800 ACRILICA 4308000 % CARGA FINAPESO AGUANTE (g) ACRILICA 5159000 ACRILICA 6208500 ACRILICA 7258000 ACRILICA 8307500 % CARGA INTERMEDIAPESO AGUANTE (g) ACRILICA 91511000 ACRILICA 102010000 ACRILICA 11258500 ACRILICA 12308000
33 Ensayo de pelado
34 Conclusiones del ensayo de tracción y pelado. Mayor adhesividad en tracción que en pelado disminución de la adhesividad con aumento de carga Fallos de cohesión Fallos de adhesión con porcentajes muy altos de carga El árido intermedio beneficia la adhesividad Resina de precio elevado, árido precio más bajo Encontrar equilibrio entre precio de producto final y adhesividad deseada
35 PRESUPUESTO
36 CONCEPTO TOTAL EUROS MATERIAL67,00 REACTIVOS19,60 INSTRUMENTAL2,48 ENSAYOS67 TIEMPO LABORATORIO2100 TOTAL2256,08 PRESUPUESTO
37 CONCLUSIONES
38 Necesidad de adición de áridos para mejora en la aplicación y coste del producto CONCLUSIONES Reacciones poco exotérmicas y aumento del tiempo del secado directamente proporcional con el porcentaje de resina base El aumento de carga perjudica la adhesividad Pérdida de elasticidad
39 GRACIAS POR SU ATENCIÓN