Despolimerización del tereftalato de polietileno y su uso para la elaboración de adoquines

• Autores: Aubert Llerena, Marjorie Nikol, Peredo Ticona, Karol Estefany
• Formato: tesis de grado
• Fecha de Publicación: 2024
• Institución: Universidad Nacional de San Agustín
• Repositorio: UNSA-Institucional
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:repositorio.unsa.edu.pe:20.500.12773/20146
• Enlace del recurso: https://hdl.handle.net/20.500.12773/20146
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Despolimerización; Tereft alato de polietileno; Adoquines; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.11.02

Este estudio de investigación busca crear un proceso para descomponer el Tereftalato de polietileno (PET) con el propósito de obtener el monómero Bis 2-hidroxietileno (BHET). Luego, se pretende emplear este producto en la elaboración de adoquines de mortero. La despolimerización se realizó mediante el método de glicólisis en presencia de catalizadores como bicarbonato de sodio y acetato de sodio, dichas pruebas se realizaron en diferentes condiciones de tiempo y temperatura. Ocho muestras fueron analizadas para luego evaluar su rendimiento molar, teniendo como mejor resultado la muestra M2 que se despolimerizó a 170°C de temperatura por un tiempo de 2 horas usando como catalizador el bicarbonato de sodio, alcanzando un rendimiento de 30.11%, comparado a otros estudios previos, se puede apreciar que el rendimiento fue menor; esto se puede atribuir a que en el paso de la evaporación de agua no se utilizó el sistema al vacío y este pudo influir de manera negativa. Además se utilizó el método de Espectrofotometría por infrarroja por transformada de Fourier, donde también se logró verificar que la despolimerización fue efectuada, ya que los números de onda característicos del monómero y las crestas mostradas en su espectro corresponden a los grupo funcionales del monómero, 3440.03 cm-1 (-OH de un alcohol terminal), 2963.82 y 2880.46 cm-1 (cadena alquílica del grupo etilen éster), 1713.89 y 1687.64 cm-1 (C=O carbonilo del grupo éster), 1273.92 y 1250.06 cm-1 (anillo aromático) y 724.90 cm-1 (C-H de anillo aromático). Como segundo proceso en este trabajo de investigación, la muestra con mejor rendimiento, que fue de 30.105%, fue replicada para obtener más cantidad del BHET y poder aplicarlo en nuestra elaboración de adoquines de concreto, con lo cual, en su máxima edad de 28 días, se obtuvo un esfuerzo de rotura en promedio de 192.95kgf/cm2. P á gi n a | 7 La elaboración fue realizada en pequeña escala con la misma dosificación para todos los adoquines cemento, arena y grava (2-5-2 respectivamente). Los adoquines obtenidos fueron evaluados en las instalaciones correspondientes para el fin, de la Universidad Católica San Pablo, Arequipa. Los adoquines se llevaron a analizar por edades, es decir, con un intervalo de días desde su elaboración hasta la fecha en la cual fueron analizados, estas edades fueron de: 7, 14 y 28 días, tal y como recomienda la NTP; los resultados obtenidos fueron 149.57 kgf/cm2, 172.45 kgf/cm2 y 192.95 kgf/cm2 respectivamente. Culminado el proceso de despolimerización se puede demostrar que se logró despolimerizar el PET hasta llegar a su monómero BHET. Sin embargo, al evaluar las características físico-mecánicas de cada adoquín con las edades de 7, 14 y 28 días, físicamente todos pasaron la evaluación de medida y textura. En cuanto a la resistencia se observa que ninguno de los adoquines logro llegar al mínimo establecido por la NTP 399.611, este precisa que para un adoquín peatonal el soporte mínimo debe ser de 290 kgf/cm2, y si bien cumplieron con lo esperado, que era aumentar la resistencia de acuerdo con la edad que les correspondían, no se logró llegar al mínimo de resistencia solicitada en la norma, ya que en a la edad de 28 días, nuestros adoquines llegaron en promedio a 192.95 kgf/cm2. Se obtuvo este resultado probablemente a que solo se añadió un 5% en peso de aditivo a cada adoquín, tal y como lo indica la NTP 399.11. Tal vez si se hubiera añadido más aditivo, es probable que hubiera otorgado una mayor resistencia al adoquín.