Síntesi i caracterització de bioplastificants. Aplicació a plàstics

Abstract

Aquest treball de fi de grau (TFG) es realitza a la ETSEIB en el departament d’Enginyeria Química. Això ha permès tenir accés a informació específica pels experiments i les recerques realitzades i tenir un coneixement més proper al gran univers dels plàstics. La problemàtica base del TFG recau en la necessitat de substituir els esters de ftalat emprats com els plastificants més habituals, i que com s’ha pogut veure en aquest treball resulten tòxics. Per aquest motiu es decideix sintetitzar esters provinents de l’àcid tartàric, molt menys nocius i que seran productes amb potencial importància per la química verda. Primer de tot es farà un acostament a la química verda i els usos i funcions dels plastificants, així com l’estat actual de la tecnologia d’aquests. S’explicaran els èsters de ftalats més comunament sintetitzats i les causes de la seva toxicitat. Posteriorment s’explicaran els diferents mètodes d’esterificació que existeixen actualment fent èmfasi en el més habitual de mescla alcohol-ester. Aquest serà el mètode utilitzat en les síntesis realitzades però amb dues variants en funció del catalitzador, els mecanismes els quals seran explicats i després portats a la pràctica. Tot seguit es donarà a conèixer l’àcid tartàric. D’on prové, la seva estereoquímica i les seves aplicacions. Abans d’entrar en les síntesis de productes, es parlarà d’un assaig innovador de la universitat de Warsaw sobre la síntesi d’èsters d’àcid tartàric amb catalitzador àcid inorgànic. Els experiments es divideixen en dos grans blocs en funció del catalitzador emprat i els productes seran purificats extraient l’excés d’alcohol amb una bomba de buit. Els resultats seran analitzats mitjançant IR i comparats entre ells. A continuació s’agafaran els millors candidats obtinguts a plastificant, i es plastificarà PVC en pols al 33% , sobre el total del producte. Amb el PVC plastificat es faran unes làmines que seran sotmeses a un assaig de duresa i a tracció del que s’extrauran conclusions interessants i es podrà comprendre quins èsters del àcid tartàric funcionen bé com a plastificant. Finalment es realitzarà un balanç econòmic del cost total de realitzar aquest treball i un estudi del impacte ambiental associat a la realització del projecte .