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Desarrollo de un biopolímero a base de colágeno para aplicaciones automotrices
ROMAN DANIEL ROMERO MITRE
JOSE VICTOR GALAVIZ RODRIGUEZ
BENJAMIN HERNANDEZ TORRES
Raúl Pérez Bustamante
ISAIAS EMMANUEL GARDUÑO OLVERA
Acceso Abierto
Atribución-NoComercial-CompartirIgual
Biopolímeros
Manufactura sustentable
Automotriz
Tecnología e ingenierías mecánicas
Máquinas herramientas y accesorios
Biopolymers
Sustainable manufacture
Automotive
El tema de investigación de esta tesis es el desarrollo de un material de origen polimérico sustentable proveniente de los huesos y cartílagos de las aves de corral de los cuales se obtiene el colágeno que es esencial para hacer la polimerización por condensación, que pueda ser aplicado en la manufactura de partes automotrices. El problema que se quiere resolver con este trabajo es reducir el impacto que representan las autopartes fabricadas con polímeros de origen fósil desde su obtención, procesamiento hasta su desecho, tal problemática involucra un alto consumo de recursos energéticos en sus primeras etapas del ciclo de vida y un consumo de energía adicional en su reciclaje además de la contaminación ambiental que producen las partes que no se reciclan. Los biopolímeros a base de colágeno no se han usado en autopartes debido a que no se ha considerado el uso de materiales que ayuden a mejorar sus propiedades mecánicas y térmicas. Para resolver este problema se uso el bórax, la grenetina y un retardante a la flama, en conjunto con los parámetros de tiempo y temperatura controlados para obtener las resistencias deseadas. La investigación se realizó en base a los fundamentos de la polimerización que en junto con la metodología diseño de experimentos se logró obtener la mejor combinación de los principales componentes del biopolímero. Los mayores hallazgos fueron la buena resistencia mecánica y térmica del biopolímero ligeramente superior a un polímero de uso automotriz como el polipropileno. La aportación de este trabajo es la obtención de un material amigable con el medio ambiente que cumple con normas automotrices en lo referente a la flamabilidad, envejecimiento y resistencia al calor, el cual se aplicó en el diseño y la manufactura de una cortina automotriz, como una opción al problema de la incandescencia que produce la luz del sol al conducir o de viajar en coche.
The investigation theme of this thesis is the development of a material of sustainable polymeric origin coming from poultry bones and cartilage of which obtains the collagen that is essential to make the step condensation in order to apply it in automotive parts manufacturing. The problem that wants to solve with this work is reducing the impact that represents the automotive parts fabricated of fossil origin polymers from their obtaining, processing and disposal, such problem involves a high consumption of energetic resources in their first stages of lifecycle and an additional consumption of energy in their recycling besides of the environmental pollution that produce the automotive part that do not recycle. The biopolymers based on collagen have not used in automotive parts due to it has not considered the using of materials that help theirs mechanical and thermal properties. To solve this problem, it used borax, grenetin and a flame retarder altogether with controlled time and temperature parameters to obtain the desired strengths. The investigation made based on polymerization fundamentals that together with design of experiments methodology, it achieved to get the best combination of the main components of the biopolymer. The major findings were the good mechanical and thermal strength of the biopolymer slightly superior to an automotive polymer like polypropylene. The contribution of this work is the obtaining of an environmental friendly material that meets the automotive standards regarding to flammability, aging and thermal strength, which applied in the design and manufacture of an automotive blind, as an option to the incandescence that sunlight produces when driving or traveling by car.
CIATEQ, A.C.
2019
Tesis de doctorado
Español
Público en general
ACCESORIOS Y RECAMBIOS
Versión aceptada
acceptedVersion - Versión aceptada
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