Esterificación de colofonia con glicerinaestudio cinético y fenomenológico

Resumen

La presente Tesis Doctoral trata sobre la esterificación de la colofonia y la glicerina, tanto por vía térmica como con ayuda de catalizadores ácidos y de sales de los mismos. La colofonia es la fracción pesada de la destilación de la resina de pin o o miera, siendo el aguarrás la fracción ligera en dicho proceso. La colofonia está constituida por una fracción ácida, con ácidos abiéticos y pimáricos, y una neutra, la minoritaria. Los ácidos resínicos (abiéticos y pimáricos) pueden reaccionar por varias vías: esterificación, formación de aductos, hidrogenación, dismutación, descarboxilación y oxidación, entre otras. Tanto la colofonia de partida como los productos de la misma se utilizan principalmente como recubrimientos protectores y como vehículos para la dosificación de principios activos, siendo algunos de ellos de interés en la industria polimérica (resinas SBR). La esterificación de la colofonia con polialcoholes y alcoholes sencillos da lugar a productos muy apreciados para r ecubrimientos. Entre estos productos es muy común el triglicérido de ácidos resínicos, obtenido por esterificación de la glicerina y la colofonia. En este trabajo se ha estudiado esta reacción tanto desde el punto de vista de la distribución de fases , determinando la solubilidad de la glicerina en la colofonia en distintas condiciones, como desde el punto de vista cinético, para conocer el modelo cinético capaz de explicar la evolución temporal de la composición del sistema y, en última instancia, reducir el tiempo de obtención del producto. En el estudio cinético se han empleado modelos cinéticos de primer y segundo orden y un hiperbólico intermedio entre los dos mencionados. Los ajustes se han llevado a cabo tras comprobar, por HPLC-GPC y H-RMN, que solo el triglicérido, la colofonia y la glicerina son las especies (en el sentido más amplio) presentes en concentración elevada en el medio (sistema con una reacción simple). Posteriormente, tras estudios profundos de distribución de fases por microscopía óptica y electrónica en criomuestras, se ha determinado la solubilidad de la glicerina en colofonia en varias circunstancias, conociendo que el sistema era inicialmente bifásico y evolucionaba hacia un sistema monofásico, tras al canzarse y sobrepasarse el límite de solubilidad del polialcohol en la glicerina. Este descubrimiento llevó a proponer y aplicar un modelo mixto con orden uno para la primera fase de la reacción (sistema bifásico) seguido del clásico orden dos para...