Control óptimo de la producción de polímeros en emulsión en base a medidas calorimétricas

Resumen

A lo largo de esta tesis se han desarrollado distintas estrategicas de control para controlar la composicion y la distribucion de pesos moleculares (MWD) en una polimerizacion en emulsion. La composicion del copolimero tiene una influencia decisiva sobre la Tg (temperatura de transicion vitrea). Este parametro condiciona la minima temperatura a la que se puede formar una pelicula continua y por lo tanto las posibles aplicaciones del polimero. Por otro lado, el peso molecular influye de forma considerable en las principales propiedades de estas peliculas como son su elasticidad, tenacidad, resistencia a disolventes,etc. Para poner en practica cualquier estrategia de control es necesario medir en linea la evolucion del proceso. En este trabajo se ha empleado la calorimetria de reaccion para estimar en linea la conversion, la composicion de copolimeros y los pesos moleculares promedios cuando el mecanismo de terminacion de las cadenas esta gobernado por la reaccion de transferencia de cadena a un agente de transferencia de cadena (CTA). Para obtener un copolimero de composicion y distribucion de pesos moleculares deseadas, se deben mantener en los valores deseados las relaciones entre las concentraciones de los monómeros y entre el monomero global y el CTA en las particulas de polimero, respectivamente. Para alcanzar este objetivo, se utilizaron como variables manipulables los caudales de alimentacion de los monomeros y del CTA. Las estrategias de control desarrolladas han tenido en cuenta en todo momento las pertinentes especificaciones de seguridad, maxima velocidad de produccion y la calidad del producto. Estas estrategias han sido verificadas experimentalmente de forma satisfactoria para el caso de copolimerizacion en emulsion.