Polímeros entrecruzados obtenidos por condensación hidrolítica de silanos

I. E. DELL'ERBA, C.E. HOPPE AND R. J. J. WILLIAMS

Mar del Plata

Encuentro; III Encuanto Nacinal de Materia Blanda; 2010

El objetivo de este trabajo es la preparación y caracterización de polímeros entrecruzados obtenidos por condensación hidrolítica de silanos. Se prepararon monómeros de alta funcionalidad reaccionando glicerina con 3-isocianatopropil trietoxisilano (IPTES). La relación molar entre los reactivos puede variarse en el rango 0<IPTES/Gly<3, variando entonces la funcionalidad de los monómeros (p. ej. nueve grupos silano para la relación molar más alta). La reacción se llevó a cabo a 50ºC utilizando como catalizador dibutildilaureato de estaño (DBTDL, 0,5% en peso respecto a la masa de IPTES), alcanzando la reacción completa en 3 horas. Las redes entrecruzadas se obtuvieron por condensacion hidrolítica de los grupos silano de los monómeros. Se añadió agua ligeramente acidificada con HCOOH (pH ~ 4) hasta una relación molar H2O / Si = 3, y la reacción de condensación hidrolítica se llevó a cabo a 50 ºC por 3 días en un recipiente abierto, permitiendo así la contínua evaporación de sustancias volátiles (H2O, etanol). La formación de enlaces Si-O-Si se evidencia por FTIR, con la aparición de un gran pico en 1133 cm-1. El pico de 930 cm-1, correspondiente al grupo Si-OH no desaparece totalmente, debido a que por impedimento estérico no todos estos grupos llegan a condensarse[1].     Se realizaron ensayos de DMA (flexión en tres puntos, 5ºC/min), para evaluar las propiedades termo-mecánicas de los productos obtenidos. El módulo elástico, tanto en estado vítreo como en estado de goma, aumenta al aumentar la relación IPTES/Gly (E’G = 1,58 y 0,71 MPa para IPTES/Gly = 3 y 1, respectivamente). Se observó también que la morfología de los productos depende fuertemente de la relacion IPTES/Gly empleada, la separación de fases es más notoria cuanto menor es dicha relación. La temperatura de transición vítrea de las redes obtenidas disminuye ligeramente al disminuir la relación IPTES/Gly, debido a la disminución de la densidad de entrecruzamiento de las redes y a la glicerina residual que actúa como plastificante. Se realizaron ensayos de DMA (flexión en tres puntos, 5ºC/min), para evaluar las propiedades termo-mecánicas de los productos obtenidos. El módulo elástico, tanto en estado vítreo como en estado de goma, aumenta al aumentar la relación IPTES/Gly (E’G = 1,58 y 0,71 MPa para IPTES/Gly = 3 y 1, respectivamente). Se observó también que la morfología de los productos depende fuertemente de la relacion IPTES/Gly empleada, la separación de fases es más notoria cuanto menor es dicha relación. La temperatura de transición vítrea de las redes obtenidas disminuye ligeramente al disminuir la relación IPTES/Gly, debido a la disminución de la densidad de entrecruzamiento de las redes y a la glicerina residual que actúa como plastificante.