Title: | Estudio de la influencia de la formulación química en las propiedades físico- mecánicas de las espumas flexibles de poliuretano producidas por una empresa dedicada a la fabricación de colchones en la ciudad de Cuenca |
Authors: | Reinoso Galora, Bryan Joel Reyes Armijos, Michael Rene |
metadata.dc.contributor.advisor: | Vanegas Peña, María Eulalia |
metadata.dc.description.uri: | 0000-0003-1976-8346 |
metadata.dc.subject.other: | CIUC::Química::Química Analítica |
Keywords: | Ingeniería Química Polimerización Fabricación de poliuretano Análisis químico |
Issue Date: | 25-Oct-2023 |
metadata.dc.format.extent: | 92 páginas |
Publisher: | Universidad de Cuenca |
metadata.dc.type: | submittedVersion |
Abstract: | This research was of a quantitative experimental type, and its objective was to establish a
relationship between changes in chemical formulations and the physical-mechanical properties
of flexible polyurethane foams (PUF). A 23
factorial design was employed, where the selected
factors were amino catalyst (AM), organometallic catalyst (OE), and silicone (SI). The selected
levels involved variations of ± 0.2, ± 0.3, and ± 0.5, relative to the standard PUF formulation with
a density of 10 kg/m3. The experiments were carried out following the company's testing
procedures. These experiments included the evaluation of physical-mechanical properties such
as density, with an average of 11.32 kg/m3 ± 0.69 kg/m3; resilience, with an average of 27.52% ±
3.28%; hardness B, with an average of 186.33 N ± 37.40 N; tensile strength, with an average of
50.19 kPa ± 2.39 kPa; elongation at break, with an average of 63.55% ± 11.32%; and fire
behavior, with an average of 3.42 mm/s ± 0.20 mm/s. Consequently, it was observed that higher
levels of AM and OE improved density and tensile strength, and the interaction of AM and OE
directly affected elongation before rupture. The formulation of experiment 5 (P5) proved to be the
best, as it allowed for the maintenance and improvement of all the properties mentioned above.
It was then subjected to industrial testing to verify whether the same property results were
maintained. Consequently, it was found that the highest variations in properties were 12.81%.
This formulation led to a reduction in the amount of AM and SI and an increase in the amount of
OE, potentially resulting in a reduction in production costs |
Description: | Esta investigación fue de tipo cuantitativo experimental, y tuvo como objetivo establecer una
relación entre los cambios de las formulaciones químicas con las propiedades físico-mecánicas
de las espumas flexibles de poliuretano (PUF). Se dispuso de un diseño factorial 23
, donde los
factores seleccionados fueron: catalizador amínico (AM), catalizador organometálico (OE) y
silicona (SI). Los niveles seleccionados fueron la variación de ± 0.2, ± 0.3 y ± 0.5, con respecto
a la formulación estándar del PUF de densidad de 10 kg/m3
, donde los experimentos se llevaron
a cabo en función de los procedimientos para ensayos de la empresa. A estos experimentos se
evaluaron las propiedades físico-mecánicas como la densidad, donde se obtuvo un promedio de
11.32 kg/m3 ± 0.69 kg/m3
; resiliencia, con un promedio de 27.52 % ± 3.28 %; dureza B, con un
promedio de 186.33 N ± 37.40 N; resistencia a la tracción, con un promedio de 50.19 kPa ± 2.39
kPa; elongación a la rotura, con un promedio de 63.55 % ± 11.32 %; y comportamiento al fuego,
con un promedio de 3.42 mm/s ± 0.20 mm/s. A partir de esto, se observó que a niveles altos de
AM y OE mejoraba la densidad y la resistencia a la tracción, y también, se encontró que la
interacción de AM y OE afectaba directamente al alargamiento antes de la rotura. La formulación
de experimento 5 (P5) fue la mejor porque permitió mantener y mejorar todas las propiedades
mencionadas anteriormente, y fue llevada a la prueba industrial para verificar si se mantenían los
mismos resultados de propiedades. Por consiguiente, se constató que las variaciones más altas
en las propiedades son de 12,81 %. Esta formulación condujo a la reducción de la cantidad de
AM y SI, y un aumento de la cantidad de OE; por lo que podría presentar una disminución de los
costos de producción. |
URI: | http://dspace.ucuenca.edu.ec/handle/123456789/43313 |
metadata.dc.relation.ispartof: | TQ;584 |
metadata.dcterms.description: | Ingeniero Químico |
Appears in Collections: | Tesis de Pregrado
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