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Evaluación del efecto de grupos triazol al final de la cadena sobre la formación de sistemas nanoestructurados del PDMS-b-PMMA y PDMS-b-PS producidos por AP-ATRP y funcionalizados mediante CuAAC
ASUNCION YESCAS YESCAS
Acceso Abierto
Atribución-NoComercial-SinDerivadas
Doctorado en Tecnología de Polímeros
En el presente trabajo, se diseñaron y sintetizaron copolímeros en bloque (BCP) con grupo funcional triazol al final de la cadena (BCP-Triazol), tales como el polidimetilsiloxano-bloque-polimetilmetacrilato-Triazol (PDMS-b-PMMA-Triazol) y polidimetilsiloxano-bloque-poliestireno- Triazol (PDMS-b-PS-Triazol). Con el objetivo de evaluar el efecto del grupo triazol sobre la formación de sistemas nanoestructurados altamente ordenados de los BCP dentro de medios líquidos polares, películas delgadas y monolitos porosos y no porosos. También para identificar y evaluar la capacidad de los BCP-Triazol de producir diversas nanopartículas metálicas y mesocristales. Así también para identificar si las propiedades estructurales de los BCP-Triazol coadyuban a generar algunas de las siguientes características: dominios menores a 10 nm, orden de largo alcance, mínimos defectos en nanoestructuras y el uso diverso de un BCP de composición única en diferentes sistemas. Los BCP-Triazol se produjeron en dos grupos de cinco materiales, mediante la combinación de polimerización aniónica-polimerización radicálica por transferencia al átomo (AP-ATRP). Se funcionalizaron por reacciones consecutivas tales como sustitución nucleofílica y cicloadición Aquino—azido catalizada por cobre (CuAAC) utilizando cinco alquinos con sustituyentes de diferente polaridad. Las moléculas y macromoléculas se caracterizaron por resonancia magnética de protón y carbono( 1 C NMR), espectroscopía infrarroja con transformada de Fourier (FTIR) y cromatografía de permeación en gel (GPC). Se formaron películas delgadas y monolitos de los BCP-Triazol, con y sin poros; mediante casting, sping-coating, dipcoating, segregación de fases no inducidas por solvente (SNIPS) y por dip-coatingSNIPS usando distintos disolventes. Los sistemas nanoestructurados se generaron y perfeccionaron mediante tratamiento térmico o “termal annealing” (TA) a distintos tiempos, tratamiento térmico con vapor de solvente (SVA) y usando sales metálicas. Se produjeron mesoporos en algunas películas mediante hidrólisis del bloque de sacrificio, mediante el uso de disolventes polares en el proceso de SNIPS y sales de metales en dip-coating. Los materiales nanoestructurados se analizaron por dispersión de rayos-x de ángulos pequeños (SAXS), análisis termogravimétrico (TGA), microscopía de fuerza atómica (AFM), microscopía electrónica de barrido (SEM) y microscopía electrónica de transmisión (TEM).
Se obtuvieron diversas nanoestructuras en distintos medios, las cuales son morfologías novedosas, presentan transformación de fases de primer y segundo orden, tienen dominios de hasta 2 nm de tamaño y orden de largo alcance en áreas relativamente grandes (2 cm2). También se encontró que el grupo triazol promueve la formación de dichas propiedades de autoensamblaje, a través de interacciones supramoleculares con sales metálicas y disolventes polares. Con lo cual se concluye que el grupo triazol influye en la morfología de películas delgadas y monolitos de los BCP-Triazol; la estructura de los BCP-Triazol hace posible diversificar y optimizar el uso de los BCP en la producción de diversos sistemas nanoestructurados de relevancia tecnológica actual.
2020
Trabajo de grado, doctorado
QUÍMICA
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