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http://ciqa.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1025/191| Funcionalización de nanopartículas por plasma y su efecto en las propiedades de nanocompuestos poliméricos | |
| ERNESTO HERNANDEZ HERNANDEZ | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución-NoComercial-SinDerivadas | |
| Doctorado en tecnología de polímeros | |
| En el presente trabajo se reporta la funcionalización de nanofibras de carbón (CNFs) y montmorillonita de sodio (MMT-Na+) mediante polimerización por plasma de etileno. Se utilizan técnicas de microscopía electrónica y espectroscópicas para evaluar la modificación de las nanopartículas. Para el caso de las nanoarcillas, se encontró evidencia por XPS de la formación de enlaces químicos de C-Si y C-O-Al. La presencia de material orgánico dentro de las galerías se determinó por difracción de rayos X en donde se observó un incremento en la distancia interlaminar de las arcillas. Se propuso un modelo esquemático de la posible distribución de distancias interlaminares, a partir de la deconvolución de la señal de difracción del plano [001] de las nanoarcillas. Además se corroboró mediante HRTEM la presencia de material orgánico dentro de las galerías y también sobre la superficie de los tactoídes.
En el caso de las CNFs, se presenta evidencia de la funcionalización mediante la depositacion de nanorecubrimientos sobre la superficie de las nanofibras por medio de HRTEM. Las interacciones entre las CNFs y la parte orgánica fueron estudiadas por espectroscopia Raman, mostrando una disminución en la frecuencia de las bandas D y G. El cambio en las propiedades superficiales se estudió mediante pruebas de dispersión en cloroformo, en donde se observó una excelente interacción para CNFs funcionalizadas y pobre con CNFs puras. Adicionalmente, se estudió el efecto que tiene la funcionalización de las nanopartículas en las propiedades mecánicas, térmicas y estructurales de nanocompuestos a base de poliolefinas. Los nanocompuestos se prepararon en el estado fundido utilizando una cámara brabender de 75 cm3. Se prepararon nanocompuestos de polipropileno (PP) con CNFs a concentraciones de O, 1, 3 y 5 % en peso. También prepararon nanocompuestos de polietileno de baja densidad (LDPE)/CNFs a contenidos de CNFs de O, 1 y 3 % en peso. Las nanoarcillas se mezclaron con PP a concentraciones de O, 1, 3 y 5 % en peso.
De manera general se encontró que la funcionalización de las nanopartículas promueve la dispersión y adhesión interfacial con las poliolefinas. La cristalinidad del polímero también es afectada significativamente por las nanopartículas funcionalizadas y además se observó un incremento en el grado de orientación de los cristales del polímero en el nanocompuesto por la presencia de las nanoestructuras funcionalizadas. Para el caso de nanocompuestos de PP con MMT-Na+, se encontró que la funcionalización inhibe la formación de la fase B del PP; mientras de las nanoarcillas puras promueven dicha fase. El módulo de Young se mejora en mayor medida para nanocompuestos de LDPE/CNFs-F, lo cual se explica debido a una mejor interacción interfacial por la similitud en las estructuras químicas entre ambas fases. Gran parte de las propiedades son explicadas y discutidas en términos de dispersión y adhesión interfacial. | |
| 2011 | |
| Tesis de doctorado | |
| QUÍMICA | |
| Aparece en las colecciones: | Tesis de Doctorado |
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