Modificaciones de matrices novolacas por uso de resinas naturales

Résumé

La presente investigación tiene como objeto analizar los efectos que tiene la sustitución parcial del fenol por una resina natural (lignina) sobre el comportamiento de una resina fenólica de tipo novolaca. Para ello inicialmente se ha llevado a cabo una completa caracterización físico-química de 5 ligninas de diferentes orígenes, de las que se han seleccionado 3 para su utilización en la síntesis de resinas ligno-fenólicas (PFL). Con cada una de esas ligninas se han sintetizado dos resinas conteniendo distintos porcentajes de lignina, 25% y 45%. Tras caracterizarlas, se ha estudiado el curado de estas resinas mediante diversas técnicas, como la calorimetría, el análisis reológico o el analizador presión-volumen-temperatura. Todos los resultados obtenidos se han comparado con los de una resina fenólica convencional, ensayada en las mismas condiciones, y las diferentes observadas se han relacionado con las características físico-químicas de las ligninas de partida. De la misma forma se han analizado y discutido las propiedades mecánicas de las resinas PFL bajo las geometrías de flexión y comprensión. Posteriormente se ha llevado a cabo el análisis cinético de las resinas modificadas utilizando diversos modelos fenomenológicos simples y de isoconversión. Por último, se ha propuesto y estudiado un nuevo mecanismo de curado para las resinas modificadas utilizando diversos modelos fenomenológicos simples y de isoconversión. Por último, se ha propuesto y estudiado un nuevo mecanismo de curado para las resinas PEL utilizando unidisocianato como agente de curado alternativo al tradicional HMTA. Los resultados obtenidos han sido altamente satisfactorios, observándose una clara mejora en el comprotamiento durante el curado de las resinas modificadas. Además, a diferencia de lo que ocurre en el curado convencional, la incorporación de lignina a la resina fenólica aumenta la reactividad global del sistema al emplear esta nueva ruta de curado.