Please use this identifier to cite or link to this item: http://ciqa.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1025/547
Síntesis de copolímeros en bloque de nylon 6/poliuretano en estrella mediante el moldeo por inyección reactiva (RIM)
ANGELICA SILVESTRE LOPEZ RODRIGUEZ
Acceso Abierto
Atribución-NoComercial-SinDerivadas
Doctorado en tecnología de polímeros
El Nylon 6 es un termoplástico de Ingeniería que tiene muchas aplicaciones industriales. Sin embargo, su alta dureza impide su uso en aplicaciones tales como defensas de automóviles y tableros, los cuales requieren alta resistencia al impacto. Un método exitoso para mejorar esta propiedad es la formación de copolímeros en bloque de Nylon 6 con segmentos suaves que disminuyen la cristalinidad del polímero y consecuentemente su dureza y aumentan la propiedad de impacto. Además de sintetizar copolímeros en bloque, se modifica la estructura química, esto es, la funcionalidad de los copolímeros, para obtener materiales con significante reducción en la temperatura de fusión, permitiendo su procesamiento a más baja temperatura y obtener copolímeros de más alto peso molecular. En el presente trabajo de tesis se obtuvieron copolímeros en bloque de Nylon 6fPoliuretano, utilizando prepolímeros de poliuretano lineales y multifuncionales, los cuales actúan como activadores, preparados a partir de un prepolímero comercial de poliéter uretano (PEU). El prepolímero de PEU al reaccionar con butanodiol y caprolactama forma el activador lineal. Al utilizar el glicerol en vez del butanodiol, se obtiene el activador con tres ramificaciones y al emplear el pentaeritritol se obtiene un activador con cuatro ramificaciones. Dichos activadores son utilizados para sintetizar los copolímeros en bloque de Nylon ófPoliuretano en estrella, donde la fase elastomérica es el activador empleado (lineal o multiftmcional). El proceso utilizado para la obtención de los copolímeros fue el proceso de moldeo por inyección reactiva a nivel laboratorio. Se obtuvieron diferentes copolímeros modificando las proporciones de caprolactama y activador (0, 5, 10, 20 y 30 % peso de activador). Los catalizadores empleados fueron el caprolactamato de sodio y el Grignard de la caprolactama. Los copolímeros sintetizados se caracterizaron utilizando las técnicas de espectroscopía infrarroja (FTIR), calorimetría diferencial de barrido (DSC), análisis dinámico mecánico (DMA), difracción de rayos X (WAXD), microscopía óptica (MOP) y microscopía electrónica de barrido (SEM); se realizaron también pruebas fisicomecánicas de tensión, impacto y dureza. El uso del Grignard de la caprolactama y el activador tetrafi.incional (cuatro ramificaciones) genera copolímeros con mejor resistencia al impacto comparados con el Nylon 6 homopolímero.
El uso del caprolactamato de sodio genera materiales con menor resistencia al impacto, pero con una mayor cristalinidad. Por medio del estudio de DSC se observó una disminución en la temperatura de fisión (Tm) que se puede atribuir al decremento de los bloques rígidos de Nylon 6 con el incremento de los bloques suaves (Poliuretano). Los resultados del análisis dinámico, para todos los copolímeros, mostraron una temperatura de transición vítrea (Tg), lo que sugiere la presencia de una sola fase. Esto se explica por la fuerte interacción de enlaces de hidrógeno entre los grupos amida y uretano. Por medio de FTIR se observó una disminución en la interacción intermolecular entre los grupos amida del Nylon 6, lo que nos indica una disminución en la cristalinidad, comprobada por medio del análisis de DSC. La temperatura de cristalización en frío para el Nylon 6, aumentó con el contenido de la fase hulosa, ocasionando una mayor dificultad en la formación de cristales. Se obtuvo el tamaño de los bloques de Nylon 6 por medio de la Teoría de la depresión en el punto de fisión propuesta por Flory, utilizando los resultados de Tm. Se observó que los copolímeros catalizados con caprolactamato de sodio presentan bloques de Nylon 6 de mayor peso molecular.
2001
Tesis de doctorado
QUÍMICA
Appears in Collections:Tesis de Doctorado

Upload archives


File SizeFormat 
Angelica S. Lopez Rodriguez Doctorado.pdf7.89 MBAdobe PDFView/Open