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Estudio de la adhesion entre capas de polímero-polímero utilizando un polipropileno modificado con diamina
SOFIA VAZQUEZ RODRIGUEZ
Acceso Abierto
Atribución-NoComercial-SinDerivadas
Doctorado en tecnología de polímeros
En este trabajo de investigación fue realizada la funcionalización de un polipropileno previamente injertado con anhídrido maleico (PP-g-AM) con una diamina primaria alifática en estado fundido, tanto en una cámara de mezclado como en un extrusor doble husillo, para obtener un polipropileno modificado con grupos amina primaria (PPgNH propiedades superficiales del PPgNH 2 2). Se estudiaron las y su desempeño como promotor de adhesión a la película de policarbonato. La primera parte de este estudio consistió en llevar a cabo la funcionalización del PP­g-AM en una cámara de mezclado con tres diaminas alifáticas de cuatro, seis y docecarbonos. Las condiciones de procesamiento fueron las mismas para observar la influencia de la diamina en el producto de reacción. La caracterización de la funcionalización con diamina de los diferentes PPgNH 2, fue cuantificada a través de la cantidad final de grupos ácidos y grupos base por titulación volumétrica. El producto de reacción entre el anhídrido maleico (AM) y el grupo amina primaria de la diamina fue la formación de enlaces amida e imida, lo cual fue corroborado en el espectros de infrarrojo. Se determinaron los cambios en la estructura molecular del PPgNH 2 , provocados por la reacción entre la diamina y el AM injertado en PP, y fueron atribuidos a una reducción aproximada del 50% en la fluidez del PPgNH2 comparada con la del material inicial, además fue posible observar un aumento en el peso molecular y la presencia de material insoluble en el polímero. Lo anterior se debió a reacciones laterales de la modificación química, como son reacciones de extensión de cadena y entrecruzamiento. Las características superficiales de la película de PPgNH2 fueron analizadas por XPS y ángulo de contacto, observándose la migración de la diamina residual hacia la superficie.El desempeño de la diamina injertada como agente compatibilizante fue evaluado midiendo la resistencia a la delaminación de película bicapa PPgNH presentando una mejor resistencia a la delaminación que la película bicapa preparada con PP­g-AM.
Debido a la mejor estabilidad que mostró la diamina con más números de carbonos, además de promover una mejor adhesión a PC, ésta fue utilizada en la modificación del PP­ g-AM por extrusión reactiva. Se estudió la influencia de las condiciones de reacción en la estructura molecular del polipropileno injertado con diaminas vía extrusión reactiva (E­PPgNH2) así como la resistencia a la delaminación de película bicapa E-PPgNH que respecta a la caracterización química, una mayor formación de enlaces imida fue favorecida a mayores tiempos de residencia y temperatura en el extrusor. Las muestras que presentaron una menor cantidad de insolubles fueron las que presentaron mejor resistencia a la delaminación. Al aumentar la temperatura de laminación, las cadenas de policarbonato tienen más movilidad por lo que hay una mejor adhesión entre las capas. Sin embargo, la adhesión entre las capas no mejoró al utilizar una mayor relación molar de diamina durante la reacción. En este caso, la diamina residual podría estar reaccionando primero con los sitios reactivos disponibles del PC, impidiendo la interacción entre los grupos amina libre injertada y los sitios reactivos del policarbonato. Finalmente, la evaluación de la permeabilidad al vapor de agua y al bióxido de carbono de la película coextruida de PC y PET, con mezclas de E-PPgNH 2/PC. Por lo 2/PP, resultó en un cambio mínimo de los valores de permeabilidad cuando fue incorporada la diamina a la cadena del PP.
2004
Tesis de doctorado
QUÍMICA
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