Control de la porosidad a partir de procesos de separación de fases inducidos por criofotopolimerización

HERNÁN E. ROMEO; ILEANA A. ZUCCHI; WALTER F. SCHROEDER

Mar del Plata

Simposio; XV Simposio Argentino de Polímeros (SAP 2023); 2023

INTEMA - Universidad Nacional de Mar del Plata

Previamente, demostramos la posibilidad de crear macroporosidad unidireccional en una matriz de poli(etilenglicol) dimetacrilato (PEG-DMA) haciendo uso de una técnica de crio-fotopolimerización (congelamiento direccional del sistema y posterior fotopolimerización a -15ºC). Con el objeto de extender el alcance de este trabajo, produciendo porosidad adicional en la matriz, hemos abordado recientemente el estudio del sistema binario PEG-DMA/ciclohexano (CH), utilizando el CH como modificador de la matriz fotopolimerizable. La idea en este caso es lograr la segregación controlada de CH en la matriz de PEG-DMA mediante un mecanismo de tipo PIPS (separación de fases inducida por polimerización), durante el transcurso de la reacción de polimerización de los grupos metacrilato. Con el fin de diseñar racionalmente un protocolo de curado (a -15ºC) que conduzca a la segregación de CH con la morfología/extensión deseadas, el trabajo realizado se centró inicialmente en la construcción del diagrama de fases ternario correspondiente a los tres componentes presentes durante la fotopolimerización en el estado pregel (oligómero PEG-DMA / CH / polímero PEG-DMA), contemplando para esto el cálculo de los parámetros de interacción binarios (X) requeridos dentro del marco del modelo de red de Flory-Huggins. El abordaje del sistema consistió en: (i) la determinación de los X para cada par de componentes, a partir de medidas de puntos de nube (para el sistema oligómero PEG-DMA / CH) y de medidas de absorción de solvente (para los sistemas polímero PEG-DMA / CH y polímero PEG-DMA / oligómero PEG-DMA); (ii) el cálculo de los diagramas de fases binarios (a partir de los X determinados) correspondientes a cada una de las aristas del diagrama ternario buscado; (iii) la construcción del diagrama ternario correspondiente a la temperatura de curado (-15ºC); y (iv) la validación del diagrama calculado, mediante el establecimiento de un protocolo experimental de reacción (a una composición seleccionada) y la visualización (mediante SEM) de las estructuras porosas desarrolladas de acuerdo con la trayectoria de reacción transitada.