Monitorización, modelado y seguridad de procesos de polimerización en emulsión de acetato de vinilo y acrilato de butilo

Abstract

El objetivo final de la presente tesis consiste en alcanzar un conocimiento profundo de la cinética y la termodinámica del proceso de polimerización en emulsión de acetato de vinilo/acrilato de butilo/ácido acrílico y la implementación de métodos de monitorización del avance de la reacción. Todo esto va dirigido a solucionar las carencias y los problemas relacionados con la monitorización, y en su caso el control, de este tipo de sistemas de manera que permita obtener un producto final con las propiedades deseadas, con una producción máxima y bajo condiciones de seguridad.El control de las propiedades microestructurales, especialmente en el caso de polímeros no lineales, es una tarea que aún no ha sido resuelta. Por ello, se seleccionó un proceso de copolimerización en emulsión de un sistema no lineal (en el cual el peso molecular de las cadenas poliméricas ya formadas puede variar a lo largo de todo el proceso) como es la copolimerización de acetato de vinilo/acrilato de butilo/ácido acrílico, y se marcaron tres objetivos parciales: 1) explorar las posibilidades de varias estrategias no invasivas de monitorización del proceso y el sistema estudiado, 2) tratar de entender y modelar la cinética de los procesos que tienen lugar durante el proceso de polimerización en reactor semicontinuo de este sistema monomérico así como la microestructura del producto final y 3) tratar de acotar los límites de seguridad del proceso mediante la identificación y evaluación de los parámetros de riesgo del sistema.