Avilés Zapata, Bárbara Constanza2026-09-212026-09-212026-07https://repositorio.usm.cl/handle/123456789/79235La presente investigación aborda la problemática ambiental asociada al poliestireno expandido (EPS) en Chile, material del cual se generan aproximadamente 20.000 toneladas de residuos al año, cuya valorización se ve limitada por su baja densidad, elevado volumen y altos costos de transporte. En este contexto, el objetivo de este trabajo consiste en desarrollar y caracterizar un material de matriz polimérica obtenido mediante una ruta de curado fotoquímico, revalorizando residuos de EPS de embalaje y utilizando d-limoneno como solvente de origen natural, con potencial aplicación en el área de la construcción. La metodología se basa en la disolución controlada del EPS en d-limoneno, seguida por la incorporación del fotoiniciador 2,2-dimetoxi-2-fenilacetofenona (DMPA) para inducir la reticulación del sistema mediante irradiación ultravioleta (365 nm). Posteriormente, se optimizan las variables de concentración de DMPA (1,5% - 5,0%) y un tiempo de exposición UV (60-120 minutos) mediante un diseño experimental factorial de superficie de respuesta implementado en el software MODDE PRO-13. El material obtenido fue caracterizado mediante ensayos mecánicos de tracción y dureza, complementados con análisis químicos y térmicos que incluyen espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR, por sus siglas en inglés), calorimetría diferencial de barrido (DSC, por sus siglas en inglés) y análisis termogravimétrico (TGA, por sus siglas en inglés). Los resultados evidencian que el curado fotoquímico permite transformar la resina viscoelástica en una red polimérica tridimensional estable, acelerando el proceso de consolidación al reducir el tiempo de secado desde 21 días por evaporación natural a 10 días. Las condiciones optimizadas corresponden a una concentración de 1,5 % de DMPA y 60 minutos de irradiación UV, obteniéndose una resistencia máxima a la tracción de 4,69 MPa y una tenacidad de 7,10 MPa para una concentración de 1,5 % de DMPA y 90 minutos de irradiación UV. Asimismo, los análisis térmicos confirman(...)This research addresses the environmental challenge associated with expanded polystyrene (EPS) in Chile, where approximately 20,000 tons of EPS waste are generated annually. The valorization of this material is hindered by its low density, high volume, and elevated transportation costs. In this context, the objective of this study is to develop and characterize a polymeric matrix material obtained via photochemical curing from revalorized post-consumer EPS packaging waste, using d-limonene as a bio-based solvent, with potential applications in the construction sector. The proposed methodology is based on the controlled dissolution of EPS in d-limonene, followed by the incorporation of the photoinitiator 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone (DMPA) to induce polymer network crosslinking under ultraviolet irradiation (365 nm). Subsequently, the effects of DMPA concentration (1.5–5.0 wt.%) and UV irradiation time (60–120 minutes) were optimized using a factorial experimental design coupled with response surface methodology implemented in MODDE Pro 13 software. The resulting materials were characterized through tensile and hardness mechanical tests, complemented by Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR), differential scanning calorimetry (DSC), and thermogravimetric analysis (TGA). The results demonstrate that photochemical curing transforms the viscoelastic resin into a stable, three-dimensional, crosslinked polymeric network, significantly accelerating consolidation by reducing drying time from 21 days under natural evaporation to 10 days. The optimal processing conditions were 1.5 wt.% DMPA and 60 min of UV irradiation, yielding a maximum tensile strength of 4.69 MPa. The highest toughness, 7.10 MPa, was obtained using the same DMPA concentration with 90 min of UV irradiation. Furthermore, DSC analysis confirmed the formation of the crosslinked structure through the disappearance of the glass transition temperature, while TGA results revealed high thermal stability and the absence of significant inorganic residues. The developed material exceeds the allowable tensile stress of...).101 páginasesAttribution-NoDerivatives 4.0 Internationalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/4.0/Desarrollo materialEnsayo de tracciónFotoiniciadorRadiación UVInnovación356090029277012 Producción y consumo responsables