“Estudio de la interacción entre nanosílices pirogénicas con distinto grado de hidrofilicidad y adhesivos de poliuretano”

JOSÉ VEGA BAUDRIT, PATRICIA VÁZQUEZ, JOSÉ MIGUEL MARTÍN MARTÍNEZ

Madrid, España

Jornada; V Jornadas de Adhesivos; 2004

Las propiedades de adhesivos termoplásticos de poliéster uretano y su incidencia en la adhesión a diferentes cauchos y polímeros han sido estudiados. Uno de los aditivos más comunes en las formulaciones para mejorar las propiedades reológicas y adhesivas de éstos poliuretanos son las sílices pirogénicas [1–3]. Se ha propuesto que la mejora de estas propiedades se debe a la creación de enlaces de hidrógeno entre los grupos silanol de la sílice y los grupos uretano del poliuretano. Para verificar esta hipótesis, en este trabajo se adicionaron sílices de diferente contenido en grupos silanol a un poliuretano termoplástico, esperándose una relación entre la concentración de dichos grupos silanol y la mejora de propiedades de los poliuretanos.   En este trabajo preparó un prepolímero por reacción de 4,4’ difenilmetanodiisocianato (MDI, 98 %, Aldrich) y poliadipato de 1,4-butanodiol (HOOPOL F-530, Hoocker S.A.). Finalmente, se obtuvo un poliuretano segmentado adicionando 1,4-butanodiol (99%, Aldrich) como extendedor de la cadena, empleándose una relación NCO/OH de 1,05. 20 % en peso del poliuretano sólido obtenido se disolvió en metiletilcetona (MEK), incorporándose 2 % en peso de sílices pirogénicas con diferentes grado de hidrofilicidad (100, 57.5 y 15 % de grupos silanol superficial). Los adhesivos obtenidos se caracterizaron mediante sus propiedades térmicas, mecánicas, reológicas y adhesivas (ensayos de pelado en T).   La temperatura de transición vítrea, la entalpía de cristalización y la temperatura de fusión del poliuretano disminuyen al adicionar sílice. Además, el poliuretano que contiene sílice pirogénica descompone a mayor temperatura, y la dureza Shore D también es mayor.   El aumento del contenido de grupos silanol en la sílice da lugar a un aumento de la tensión de la carga máxima en rotura, así como un descenso de su deformación en rotura.   La adición de sílice al adhesivo produce un aumento de los módulos tanto viscoso como elástico del poliuretano (obtenidos mediante DMTA). Conforme aumenta el contenido de grupos silanol en el adhesivo, se produce un mayor aumento de los módulos del poliuretano.   Finalmente, los ensayos de pelado en T muestran un aumento de la adhesión inicial cuando el adhesivo de poliuretano contiene sílice pirogénica.