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http://ciqa.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1025/613| Estudio del óxido de grafeno funcionalizado con un agente de acoplamiento tipo silano para analizar el grado de dispersión, propiedades mecánicas y antiflama de nanocompuestos híbridos de polipropileno con vermiculita o hidróxido de magnesio. | |
| JOSE VICTOR AMADOR NOYA | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución-NoComercial-SinDerivadas | |
| Maestría en tecnología de polímeros | |
| En el presente trabajo se discute el efecto del óxido de grafeno (GO) al ser modificado con 3-aminopropiltrietoxisilano (APTS), sus propiedades mecánicas, térmicas, antiflama y su morfología, cuando se incorpora a una matriz de polipropileno (PP) con hidróxido de
magnesio (HM) y con organovermiculita (OVMT). Como primera etapa se realizó la síntesis del GO mediante el método de Hummers modificado, se caracterizó por FTIR, espectroscopia Raman y DRX con la intención de analizar la modificación en la superficie
de las láminas del GO; los resultados permitieron observar la oxidación de las láminas. Estos grupos oxigenados permitieron la reacción con las moléculas de APTS, mediante la reacción de los grupos epoxi y carbonilos del GO. Se modificó a la vermiculita con anhídrido maleico (MAH) por un método químico mediante el empleo de ácido acético, esto para aumentar el espacio interlaminar de la VMT, sin embargo, no se logró, como se comprobó por DRX donde la OVMT no presentó un desplazamiento a ángulos más bajos. Además, se estudió el efecto que presenta el emplear dos distintos tipos de agentes compatibilizantes: el polipropileno injertado con anhídrido maleico (PP-g-MAH) y el polipropileno injertado con un amino-alcohol (PP-g-DMAEE). Los resultados obtenidos, muestran que el HM y la OVMT en conjunto con el GOs, presentan mejor interacción con el PP-g-DMAEE, donde la disminución de la elongación a la ruptura es menor y los sistemas presentan mayor resistencia a la tensión que al emplear el PP-g-MAH. Por lo tanto, se decidió trabajar con el PP-gDMAEE. Se trabajó con concentraciones del 20 y 30% de HM, 8 y 10% de OVMT y 0.5 y 1% en peso de GO. La presencia del HM al 30% permitió mejorar la estabilidad térmica del PP solo, además de mejorar las propiedades antiflama, tal como la disminución del pico de velocidad de liberación de calor (HRR), el calor total liberado (THR), la velocidad de
quemado y un aumento en el índice de oxígeno limitante (LOI). Los compuestos con GOs al 0.5 y 1.0% en peso al combinarse con el HM al 30%, mejoraron las propiedades antiflama, en la prueba UL94-HB se autoextinguieron, pero no clasificaron en UL94-V, en LOI se requeirron mayores cantidades de energía para promover la combustión de las probetas, disminuyó el pico de velocidad de liberación de calor (HRR), el calor total liberado (THR) sin embargo el tiempo de ignición es más corto. El sistema PP/DMAEE10/OVMT8 mostró mejores resultados que el sistema con OVMT a 10% en peso, el aumento de la concentración de OVMT afectó las propiedades antiflama y mecánicas, ocasionado por el hecho a que no se logró una intercalación de las cadenas de PP en las galerías de la OVMT, por lo tanto solo actuó como carga dentro de la matriz polimérica. Dado que la velocidad de quemado aumentó al incrementar la cantidad de OVMT en el sistema, siendo superior a la de PP solo, aunque si disminuyó el pico de HRR e incrementó el LOI en comparación con el PP. Los compositos con PP/DMAEE10/OVMT8 con GOs presentaron mejores resultados en las propiedades antiflama y mecánicas, dado que el óxido de grafeno permitió incrementar la resistencia a la tensión, pero la disminución en el porcentaje de elongación; debido a que las láminas de GOs sí presentan una buena interacción con la matriz polimérica, como se comprobó mediante las micrografías obtenidas por SEM. | |
| 2019 | |
| Trabajo de grado, maestría | |
| QUÍMICA | |
| Aparece en las colecciones: | Tesis de Maestría |
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| Tesis MTP Victor Amador 19 Feb 2019.pdf | 5.59 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |