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http://ciqa.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1025/666| Obtención de compósitos a base de Polipropileno, Nanopartículas de Cobre y Nanoplaquetas de Grafeno: Propiedades Antibacterianas y de Conductividad Térmica | |
| NOEMI JARDON MAXIMINO | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución-NoComercial-SinDerivadas | |
| Doctorado en Tecnología de Polímeros | |
| En el presente proyecto de investigación se trabajó en la obtención y caracterización
de compósitos a base de polipropileno (PP) y nanopartículas de cobre (nCu),
(PP/nCu) por el método de mezclado en fundido. Con la incorporación de nCu en
PP se modificaron las propiedades del polímero, tales como dotar al material de
propiedades antimicrobianas y aumentar su propiedad de conductividad térmica.
Para promover la dispersión de las cargas en la matriz polimérica (mediante
interacciones químicas), se emplearon nanopartículas funcionalizadas y agentes
compatibilizantes.
En una primera etapa se obtuvieron los componentes necesarios para la
elaboración de los compósitos, en donde, se sintetizaron nCu funcionalizadas con
ligantes nitrogenados y se sintetizó un agente compatibilizante. La obtención del
agente compatibilizante consistió en la modificación química de PP, para lo cual se
realizó una reacción de injerto del monómero N-fenilmaleimida (NFMA) en PP, en
estado fundido. El objeto de la síntesis de nCu funcionalizadas con ligantes
nitrogenados fue que estos últimos protegieran a las nCu de la oxidación durante el
procesamiento de los compositos. Para tal efecto, se realizó un estudio de síntesis
de nCu funcionalizadas con polietilenimina (PEI), alilamina (AAM) y ácido 4aminobutírico
(AABT), de donde se seleccionó la reacción de síntesis con mejor
rendimiento, para poder ser escalada.
Posteriormente, se procedió a la elaboración de los compósitos PP/nCu, se evaluó
el desempeño de dos agentes compatibilizantes en la dispersión de las nCu en la
matriz polimérica. Se empleó el compatibilizante comercial polipropileno injertado
con anhídrido maleico (PP-g-MAH) y el compatibilizante polipropileno injertado con
N-fenilmaleimida (PP-g-NFMA), sintetizado en nuestro laboratorio.
Se estudió la propiedad antibacteriana de los compósitos PP/nCu, para lo cual se evaluó la concentración de nCu y el efecto de la dispersión de nCu en la matriz polimérica sobre la actividad antibacteriana de los compósitos contra las bacterias Pseudomonas aeruginosa y Staphylococcus aureus. También se estudió la propiedad de conductividad térmica de los compósitos PP/nCu y con el objeto de aumentarla, se optó por incorporar nanopartículas de mayor conductividad térmica a los compósitos PP/nCu, para lo cual se emplearon nanoplaquetas de grafeno (GnPs). Mediante análisis de difracción de rayos X se observó que después del procesamiento de los compósitos las nCu resultantes no se oxidaron. El empleo de agentes compatibilizantes disminuyó el tamaño de aglomerado de nCu y promovió su dispersión en la matriz polimérica. Por lo que, los compósitos formulados con compatibilizantes presentaron mejores propiedades, respecto a los compósitos sin compatibilizante. Los compósitos formulados con agentes compatibilizantes presentaron una mayor liberación de iones cúpricos y por lo tanto presentaron mayor actividad antibacteriana. Los compósitos en los que se empleó el agente compatibilizante PPg-NFMA, fueron los que mostraron mayor actividad antibacteriana. Finalmente, con la incorporación de nCu al PP se aumentó su conductividad térmica. Sin embargo, con la posterior incorporación de GnPs a los compósitos PP/nCu no se aumentó aún más la conductividad térmica. Lo cual se atribuyó a una mala dispersión de las GnPs en la matriz polimérica y a que el método de preparación no fue el más adecuado. | |
| 2019 | |
| Trabajo de grado, doctorado | |
| QUÍMICA | |
| Aparece en las colecciones: | Tesis de Doctorado |
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| Noemi Jardón Maximino - Doctorado en Tecnología de Polímeros.pdf | Noemi Jardón Maximino - Doctorado en Tecnología de Polímeros | 197.15 kB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |