Informe de investigador

Informe científico de investigador: Tognana, Sebastián Alberto (2013)

Resumen

En el período 2013 se desarrollaron tareas de investigación relacionadas con los temas de mezclas poliméricas y compuestos de matriz epoxi. Respecto a las mezclas poliméricas se analizaron mezclas de un prepolimero epoxi, el diglicedil eter de bisphenol A (DGEBA), con un polímero biodegradable proveniente de la biomasa poli-3-hidroxibutirato (PHB). El objetivo a largo plazo es estudiar mezclas epoxi-polímero biodegradable que puedan desarrollar distintas morfologías. Pero para eso primero resulta necesario contar con información acerca de la miscibilidad, cristalinidad, influencia del DGEBA sobre la cristalización y demás aspectos básicos. Con ese objetivo se estudió la miscibilidad inicial de las mezclas mediante calorimetría diferencial de barrido (DSC) y la estructura cristalina en forma lamelar mediante dispersión de radiación X de bajo ángulo (SAXS). Los resultados mostraron miscibilidad y la segregación del DGEBA durante la cristalización hacia regiones amorfas. Asimismo se estudió la variación en función de la temperatura de las dimensiones cristalinas y amorfas de la estructura lamelar mediante SAXS para distintas mezclas. Estos resultados se analizaron conjuntamente con mediciones DSC. Se observó que desde una cierta temperatura existe co-existencia de estructuras lamelares: las lamelas originales y las lamelas formadas luego de una fusión parcial y una re-cristalización. Estas segundas estructuras tienen una dimensión mayor a las lamelas originales y por eso existe una superposición de picos en los espectros SAXS . Se concluyó que la re-cristalización es más importante en muestras con mayor contenido de DGEBA, lo cual se atribuye a que para contenidos mayores a 30% de DGEBA en peso existe una segregación interfibrilar o interesferulítica a diferencia de contenidos menores en los cuales la segregación es interlamelar. Asimismo, resultados preliminares preparando muestras de PHB con epoxi curadas a diferentes temperaturas mostraron que puede existir una competencia entre la cristalización del PHB y la separación de fases inducida por la reacción. Así pueden generarse diferentes morfologías finales. Respecto al estudio de compuestos particulados, en este período se estudió la variación química de la matriz alrededor de una partícula de carga, en este caso una partícula de cobre. La matriz fue preparada de dos maneras distintas: con catalizador en la reacción y sin catalizador. Como técnica experimental en este caso se utilizó espectroscopía micro-Raman, la cual permite obtener espectros con una resolución espacial del orden de 0.5 μm. Se obtuvieron espectros Raman en los compuestos siguiendo una línea recta alejándose de una partícula de cobre determinada, con distancias entre cada medición de algunos pocos micrómetros. Los espectros Raman se analizaron teniendo en cuenta la contribución de distintos grupos, en particular los grupos epoxi y los grupos ester. Se observaron diferencias de estos grupos de acuerdo a la cercanía a la partícula, pero no se observaron diferencias entre los dos tipos de curado. Estos resultados profundizan los trabajos realizados sobre compuestos cargados con partículas de aluminio que se han desarrollado desde hace algunos años, y en los cuales se han utilizado distintas técnicas experimentales.

Palabras clave
mezclas poliméricas
compuestos
PHB
epoxi
http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Esta obra se publica con la licencia Creative Commons Attribution 4.0 International (BY 4.0)

item.page.license
Imagen en miniatura