Agenda

Inici: 11:00:00
Final: 14:00:00

Defensa Tesi DI: Neudys González, Supersafe - UPC

Autor: GONZALEZ GOMEZ, NEUDYS
Tesi completa: (contacteu amb l'Escola de Doctorat per confirmar que sou un doctor acreditat i obtenir l'enllaç a la tesi)
Programa: POLÍMERS I BIOPOLÍMERS
Departament: Departament d'Enginyeria Química (EQ)
Modalitat: Normal
Data de dipòsit: 06/07/2017
Data de lectura: 03/11/2017
Hora de lectura: 11:00
Lloc de lectura: UPC - Campus Diagonal-Besòs - Edifici A - Aula A2.10
Director de tesi: ARMELIN DIGGROC, ELAINE APARECIDA | RIBA RUIZ, JORDI ROGER
Tribunal: 
     PRESIDENT: ALEMAN LLANSO, CARLOS ENRIQUE
     SECRETARI: FERNÁNDEZ FERNÁNDEZ, MARÍA DOLORES
     VOCAL: SERRA ALBET, MARIA ANGELS
Resum de tesi: El caucho natural (NR) proveniente de la Hevea brasilensis es un material de gran interés comercial, debido a su origen natural y de bajo costo, convirtiéndolo en uno de los elastómeros más valioso derivados de recursos renovables. En la industria eléctrica, los guantes aislantes de NR, se utilizan comúnmente como protección contra descarga eléctricas, en aplicaciones de baja, media y alta tensión. Desafortunadamente, el comportamiento físico-químico de estos materiales a nivel microscópico y especialmente bajo condiciones de alto estrés eléctrico es todavía bastante desconocido. Otro aspecto importante es la fuerte aparición de aplicaciones en corriente continua (dc), en los campos de baja y media tensión. Esto representa un desafío adicional a la aplicación de estos materiales, ya que en algunos casos las normas internacionales, imponen tensiones de pruebas aún más restrictivas, que en el caso de la corriente alterna (ac). En esta tesis se propone una estrategia para la composición de látex y reducción del tamaño de partícula de relleno, para así investigar las propiedades físico-químicas del material final, con especial énfasis en las propiedades eléctricas. También se ha tratado la optimización del comportamiento de las muestras de látex bajo la aplicación de voltajes ac y dc, para maximizar su tensión de ruptura dieléctrica y reducir la corriente de fuga. En la primera parte de la tesis, se propuso la reducción de tamaño de las partículas de cargas, tales como dióxido de titanio (TiO2), óxido de zinc (ZnO) y silicatos, se propuso mediante la aplicación de un proceso de sonicación. Este objetivo se desarrollo con la finalidad de disminuir la corriente de fuga en la matriz polimérica de NR, debido a la tendencia que tienen las partículas de los aditivos a aglomerarse. Habitualmente, los aditivos cerámicos, cuando se aglomeran, actúan como contaminante de cargas, aumentando la conducción de electrones y la pérdidas dieléctrica. También se propuso nuevas formulaciones con nanopartículas de perovskita no funcionalizadas y funcionalizadas, para fabricar guantes aislantes con el fin de mejorar sus propiedades a una mayor tensión eléctrica. El titanato de bario (BaTiO3), fue elegido como relleno con dimensiones nanométricas (~100 nm), debido a su alta constante dieléctrica, baja tangente de pérdidas (~10-2) y elevada resistencia a la rotura. Las nanoparticulas de BaTiO3, no funcionalizadas se añadieron en diferentes proporciones a la formulación de NR: 0.1 wt.%, 0.25 wt.%, 0.4 wt.% y 0.5 wt.%. En general, se observó que al aumentar el contenido de perovskita en el NR, la resistencia eléctrica y la capacitancia de las muestras incrementaron. Las propiedades eléctricas se evaluaron mediante espectroscopia de impedancia electroquímica (EIS), análisis de la resistividad volumétrica y superficial y medidas de rotura dieléctrica bajo la aplicación de tensión ac. Con el fin de reducir el grado de aglomeración y mejorar la dispersión de las nanopartículas BaTiO3 en la matriz de NR, se propuso la funcionalización de BaTiO3 con peróxido de hidrógeno (H2O2). En esta tercera etapa de investigación, se añadieron nanopartículas de BaTiO3 previamente funcionalizadas con H2O2 a la matriz polimérica de NR en diferentes concentraciones: 0.25 wt.%, 0.5 wt.%, 1 wt. %, 5 wt.% y 10 wt.% y en dimensiones nanométricas. Se realizaron ensayos de rotura dieléctrica bajo la aplicación de tensión dc para ambas polaridades, positiva y negativa. Los resultados obtenidos en las pruebas dieléctricas en dc, mostraron que al aumentar el contenido de BaTiO3 funcionalizado aumentaba en la matriz de NR, la corriente de fuga en el material compuesto se reduce en comparación con el NR sin modificar.

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