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Estudio del Efecto del tipo de compatibilizante sobre el Grado de Dispersión de Nanoarcillas Purificadas y Sin Purificar, en sistemas LDPE/ EVA /Compatibilizante/Arcillas y su Influencia en la Degradación UV
LIDIA LARA ALVAREZ
Acceso Abierto
Atribución-NoComercial-SinDerivadas
Maestría en tecnología de polímeros
En esta tesis se realizó un estudio del efecto del tipo de compatibilizante sobre el grado de dispersión de las nanoarcillas Closite 20A y Nanomer I28E, purificadas y sin purificar, en sistemas LDPE/EVA/Compatibilizante/Arcillas, además de un análisis de la influencia en la degradación UV de estos nanocompuestos. Para ello se elaboraron dos compatibilizantes a partir del copolímero de EVA injertando ácido itacónico (EVA-g-IA) y anhídrido itacónico (EVA-g-ITA). La modificación química del EVA se realizó en mezclador Batch, para luego determinar su grado de injerto por titulación de grupos funcionales obteniendo valores satisfactorios de injerto. Además de los agentes compatibilizantes obtenidos se utilizó un compatibilizante comercial (EVA-g-MA) para la preparación de los nanocompuestos. Por otro lado debido a que se ha reportado que las impurezas, el exceso de surfactante y la descomposición de iones amonio presentes en las nanoarcillas, pueden afectar las propiedades de los nanocompuestos y su desempeño a la radiación UV, es que se hace un análisis sobre nanoarcillas purificadas y sin purificar. Por tal motivo las nanoarcillas fueron purificadas (lavadas) mediante extracciones con solventes adecuados, intentando remover el exceso de surfactante de las galerías de las arcillas, así por medio de un análisis cuantitativo fue posible verificar la disminución de los compuestos metálicos en las arcillas. Al contar con los agentes compatibilizantes y las nanoarcillas purificadas se procedió a preparar los nanocompuestos mediante mezclado en fundido con tres diferentes agentes compatibilizantes y con dos tipos de nanoarcillas, para después elaborar película plástica mediante extrusión-soplado. Después se prepararon las muestras necesarias para ser analizadas por diferentes métodos, tal como difracción de rayos X (WADX) en donde fue posible observar que los nanocompuestos con arcilla Nanomer I28E presentan sistemas con mayor grado de intercalación-exfoliación que los nanocompuestos de Closite 20A, estos resultados fueron corroborados mediante microscopia electrónica de barrido con Módulo de Transmisión (STEM) donde las micrografías mostraban mejor dispersión en los nanocompuestos con arcilla Nanomer I28E.
Al comparar los sistemas con arcillas purificadas y sin purificar, se encontró que los nanocompuestos con la I28E mostraron pequeñas diferencias entre sí, mientras que los nanocompuestos con arcilla Closite 20A presentaban en general mejor comportamiento con la arcilla purificada. En cuanto al estudio de propiedades físico-mecánicas las muestras fueron evaluadas en resistencia a la tensión, elongación y módulo. Los resultados de módulo muestran que existen valores mayores para los nanocompuestos con Nanomer I28E además de que estos resultados son significativos cuando la arcilla se encuentra purificada. Para los nanocompuestos con Closite 20A purificada también se presentaron aumentos aunque en menor grado. En lo que refiere a los resultados de tensión y elongación las diferencias entre nanocompuestos con Closite 20A y Nanomer I28E no fueron muy significativas, por otro lado al comparar los nanocompuestos con arcilla purificada y sin purificar se aprecian resultados ligeramente más altos para las muestras que contienen Closite 20A en especial en los nanocompuestos con agente compatibilizante EVA-g-ITA. Finalmente, para determinar la influencia de la purificación de las nanoarcillas sobre la degradación UV, las muestras fueron expuestas a envejecimiento acelerado y evaluadas mediante el desarrollo de grupos carbonilo y propiedades físico-mecánicas de tensión-elongación, presentando mejores resultados los nanocompuestos con Nanomer I28E, ya que la disminución de propiedades mecánicas se dio a mayores tiempos de exposición en la cámara de envejecimiento acelerado UV, que los nanocompuestos con Closite 20A. Además los sistemas con el agentes compatibilizante EVA-g-ITA presentaron mejor desempeño a la degradación UV, esto cuando las arcillas Closite 20A y Nanomer I28E fueron purificadas, mientras que para los sistemas con los otros compatibilizantes estudiados no presentaron influencia con respecto a la purificación de las arcillas.
2011
Tesis de maestría
QUÍMICA
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