Obtención de mesofase de carbono a partir de brea de petróleo

Abstract

El presente trabajo utilizó dos diferentes breas de petróleo colombiano, con el fin de determinar su capacidad como precursor de materiales carbonosos, tales como las fibras de carbono. Un buen precursor se caracteriza por tener alta concentración de mesofase o brea no isotrópica, la cual aporta características y propiedades favorables a las fibras. Para la obtención de la mesofase se utilizó un reactor de vidrio, donde se realizó un tratamiento térmico oxidante a las breas, en atmosfera de aire, a la temperatura de 350 °C, y tres diferentes tiempos de reacción de oxidación de 2, 3 y 5 horas. Luego se realizó un montaje para la extracción de la brea oxidada con tolueno como solvente, donde la relación de operación fue 20 mL tolueno / g de brea oxidada. El material deseado, la fracción insoluble en tolueno, se filtró y secó. El material insoluble en tolueno se polimerizó en atmosfera de nitrógeno a 400 °C. Posteriormente para la identificación de la mesofase se fabricaron probetas con el material obtenido de la polimerización. Se utilizó un microscopio con filtro de luz polarizada y se realizó un conteo de 500 puntos para la cuantificación de la mesofase. Los resultados mostraron que el asfalto presentó alta concentración de mesofase producida usando altos tiempos de oxidación (mayores a 3 horas), por el contrario, el precipitado produjo altas concentraciones de mesofase a bajos tiempos de oxidación (aproximadamente 2 horas).