Desarrollo y caracterización de compuestos de lignina-poliolefina

Abstract

[ES] Hoy en día, somos fuertemente dependientes de la energía, la mayoría de ellas proviene de combustibles fósiles y esta tendencia aumentará con el paso del tiempo si no encontramos una alternativa mejor. Paralelamente a la producción de energía se encuentra la producción de plásticos, que ha crecido en la última década por razones económicas y de características de los materiales. Como resultado, el efecto del cambio climático en la Tierra está creciendo exponencialmente, el agotamiento de los combustibles fósiles es cada vez mayor y el efecto de los gases de efecto invernadero es muy perjudicial tanto para los seres humanos como para el medio ambiente. Esta es la razón por la que el desarrollo de herramientas alternativas para desplazar la dependencia de los combustibles fósiles es fundamental. El objetivo de este trabajo de tesis es, en la longitud de onda del desafío sostenible, es el desarrollo y la caracterización de los compuestos de lignina-poliolefina. La lignina no sólo es uno de los componentes de la biomasa, un material de energía renovable, sino también una fuente de anillos aromáticos fácilmente accesible en la Tierra, uno de los principales precursores de los plásticos. Para este trabajo se utilizaron dos tipos de lignina (Kraft y Soda); se caracterizaron para determinar su química, grupos funcionales y propiedades físicas y utilizando diferentes análisis entre los que se encuentran la calorimetría diferencial de barrido, el análisis termogravimétrico y la prueba reológica. La lignina fue funcionalizada con polietileno y polipropileno para producir un compuesto mediante dos métodos: extrusión y mezcla. Posteriormente, los compuestos fueron analizados mediante ensayos mecánicos para conocer las propiedades obtenidas del compuesto renovable como la dureza, la resistencia mecánica, la corrosión, el módulo de elasticidad, la resistencia entre otros. Los resultados informan sobre una posible alternativa ecológica en el mundo de los plásticos, sin la dependencia de los productos derivados del petróleo, manteniendo las características esenciales del material a granel.

[EN] Nowadays, we are strongly dependent on energy, most of them are coming from fossil fuels and this tendency will increase as time goes by if we do not find a better alternative. Parallel to the production of energy is the production of plastics, which has grown in the last decade due to economic and material characteristics reasons. As a result, the climate change effect on Earth is growing up exponentially, the depletion of fossil fuels is each time larger and the effect of greenhouse gases is very harmful both for humans and environment. This is the reason why the development of alternative tools to displace the fossil fuels dependence is fundamental. The aim of this thesis is, on the wavelength of sustainable challenge, is the development and characterization of lignin-polyolefin compounds. Lignin not only is one of components of biomass, a renewable source energy material, but also an easy accessible source of aromatic rings on Earth, one of the main precursors of plastics. For this work, two types of lignin were used (Kraft and Soda); they were characterized to determine their chemistry, functional groups and physical properties and using different analysis among which there are differential scanning calorimetry, thermogravimetric analysis and rheology test. Lignin was functionalised with polyethylene and polypropylene to produce a compound using two methods extrusion and mixing. After that, the compounds were analysed through mechanical testing in order to know the obtained properties of the renewable compound such as toughness, mechanical strength, elastic modulus, resistance. The results inform about a possible eco-friendly alternative in the world of plastics, without the dependence of petroleum based products, maintaining the essential characteristics of the bulk material.