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Síntesis de una serie de copolímeros metacrílicos de cadena lateral funcionalizados con grupos (4-deciloxifenil)azobenceno y estudio de sus propiedades de cristal liquido y birrefringencia fotoinducida
OLGA LIDIA TORRES ROCHA
Acceso Abierto
Atribución-NoComercial-SinDerivadas
Maestría en tecnología de polímeros
Los azopolímeros de cadena lateral combinan propiedades de cristales líquidos con anisotropías ópticas fotoinducidas que son de utilidad para aplicaciones avanzadas en óptica y almacenamiento de información, entre otras. En este trabajo se presenta la síntesis y caracterización de las propiedades mesomórficas y birrefringencia fotoinducida de una nueva serie de copolímeros de cadena lateral que contienen 5, 15, 30, 40, 50 y 75%mol de un comonómero metacrílico funcionalizado con un grupo (4-deciloxifenil)azobenceno (M10,6). La síntesis de estos copolímeros se efectuó a través de una polimerización radicálica clásica utilizando AIBN como iniciador. Sus estructuras químicas fueron caracterizadas por resonancia magnética nuclear de protón (RMN de 1H) y sus pesos moleculares e índices de polidispersidad se obtuvieron por cromatografía de permeación en gel (GPC). Las propiedades de cristal líquido fueron analizadas mediante el uso combinado de las técnicas de calorimetría de barrido diferencial (DSC), microscopía óptica de luz polarizada (POM) y difracción de rayos X (XRD). La caracterización por DSC indicó que la temperatura de transición vítrea (Tg) de los copolímeros disminuye conforme aumenta la relación molar del comonómero funcionalizado, además se observaron varias transiciones térmicas de primer orden que se asociaron a la presencia de fases de cristal líquido, aún para los copolímeros con relación molar de M10-6/metacrilato de metilo de 15%, lo que demuestra que solamente se requiere de un bajo contenido del derivado azobenceno para el desarrollo de mesomorfismo. Las propiedades de cristal líquido de los azopolímeros fueron confirmadas por las texturas de abanico cónico focal observadas en POM, así como por los patrones de difracción obtenidos por XRD. Por otra parte, también fue evaluada la birrefringencia (∆n) inducida por un láser de longitud de onda de 413nm en películas poliméricas fotoreactivas registrando los cambios en los estados de polarización de un láser de 633nm con un polarímetro. Los valores más altos de birrefringencia fotoinducida fueron obtenidos para los copolímeros con 15 y 30 %mol de grupos (4-deciloxifenil) azobenceno. Asimismo, se fabricaron grabados de superficie en películas de dichos copolímeros observándose una profundidad en la modulación de 200nm.
Con estos resultados se demostró que los materiales sintetizados en este trabajo requieren de bajos contenidos de mesógeno para presentar propiedades de cristal líquido y de foto-orientación, las cuales en conjunto favorecen la birrefringencia inducida y la fabricación de rejillas de relieves de superficie (rejillas de difracción), ambas propiedades de interés para la elaboración de dispositivos ópticos.
2010-10
Tesis de maestría
QUÍMICA
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