Mathematical modeling of emulsión polymerization of styrene butadiene acidic monomers

Resumen

Los modelos matemáticos transcriben los problemas de un área de aplicación en forma de formulas matemáticas de manera que su análisis teórico proporciona respuestas y conocimiento útil en su área de aplicación. La polimerización en emulsión es un complejo proceso heterogéneo en el cual se incluyen reacciones de polimerización y transporte de diferentes especies entre las fases orgánica y acuosa. El objetivo de esta tesis es el desarrollo de un modelo matemático que simule la polimerización en emulsión de producción de látex de estireno butadieno (SBR).Para ello se identificaron y describieron de forma matemática todos los mecanismos que ocurren durante la polimerización. Una vez desarrollado el modelo, se realizó un diseño de experimentos con el fin de producir diferentes látex de SBR variando diferentes componentes de la formulación con el fin de validar el modelo y estimar los parámetros que no se pudieron obtener de la literatura.Una vez validado el modelo, este se empleo en el estudio de diferentes variables de proceso para analizar su efecto en las propiedades finales del látex. También se empleo en la optimación del proceso de polimerización. Se plantearon unas propiedades de látex final como objetivos, que mediante la optimación de variables de proceso mediante un modelo de optimación estos objetivos fueron alcanzados.Por ultimo, se trato de caracterizar la parte gel de dos de los látex producidos. Para ello se realizaron medidas de difusión de moléculas a través del gel hinchado en disolvente con un equipo de resonancia magnética nuclear. Los resultados permitieron comparar las dos estructuras poliméricas.