INIQUI   05448
INSTITUTO DE INVESTIGACIONES PARA LA INDUSTRIA QUIMICA
Unidad Ejecutora - UE
congresos y reuniones científicas
Título:
Evaluación de las Propiedades de Barrera en Membranas de Polialcohol Vinílico/ Montmorillonita
Autor/es:
CARRERA, M.C.; ERDMANN, E.; DIAS, M.L.; PITA, V.J.R.R; DESTÉFANIS H. A.
Lugar:
Río de Janeiro BRASIL
Reunión:
Simposio; Simposio de Procesos de Separación con Membranas (SIMPAM); 2009
Resumen:
MECANISMO DE FORMACION DE BORUROS METALICOS
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El
polialcohol vinílico (PVA) es un polímero cuyo uso principal está destinado a la industria de las fibras. Recientemente, su
aplicación ha sido extendida a usos farmacéuticos, biomédicos y bioquímicos,
debido a sus características tales como biocompatibilidad, biodegradabilidad y solubilidad
en agua. Sin embargo, la elevada permeabilidad al agua y las insuficientes
propiedades mecánicas del PVA han restringido sus usos. Para mejorar estas
propiedades se desarrollaron materiales basados en nanocompuestos PVA/arcilla.
En este
trabajo se estudia la influencia de montmorillonita (MMT), original e
intercambiada, incorporadas en PVA sobre la permeación de vapor de agua y sobre
las propiedades térmicas. El PVA fue obtenido por hidrólisis de poliacetato de
vinilo en metanol con solución de KOH. Las arcillas organofílicas se prepararon mediante intercambio catiónico
con cloruro de trietanol amonio (OMMT1) y bromuro de
hexadeciltrimetilamonio (OMMT2). La membranas, con espesores entre 0,06 mm y 0,23mm, se
prepararon mediante casting a partir de una suspensión acuosa de polímero/
arcilla (10% p/p). La caracterización se realizó utilizando las técnicas de
difracción de rayos X y espectroscopia de infrarrojo. Las propiedades térmicas,
temperaturas de degradación, de fusión (Tm) y de cristalización (Tc)
fueron determinadas utilizando análisis
termogravimétricos (TG) y calorimetría
diferencial exploratoria (DSC). Las experiencias para determinar la
permeabilidad al agua se llevaron a cabo usando la técnica ASTM E96.
La
comparación de los difractogramas de
rayos X de las arcillas muestran que la distancia interplanar es modificada por
la incorporación de iones amonio, quedando estas distancias en relación directa
con el tamaño del ión.
A partir
de los análisis de TG y de DSC se observa que con la incorporación de arcilla
la degradación del material es retardada y la Tm aumenta con
respecto a las membranas de PVA siendo mayor esta última propiedad para la membrana de PVA/OMMT1. En
cuanto a la
permeación del vapor de agua, ésta disminuye con la incorporación de la MMT en un
51% con respecto al PVA puro. Todo lo contrario sucede con las arcillas
organofílicas, la que presentó mayor
incremento de la permeabilidad fue la OMMT2 ya que aumentó en un 71% con respecto al PVA. La adecuada
dispersión de la MMT
en PVA está asociada a un cambio entálpico favorable ya que las interacciones
entre las láminas de MMT y PVA son de la misma naturaleza (puente hidrógeno); compensando el factor entrópico desfavorable
que acompaña a un proceso de dispersión. Esta dispersión genera interacciones
PVA/MMT que disminuyen el volumen libre y la movilidad de cadenas dando como
resultado un aumento en la propiedad de barrera del PVA a vapor de agua.
En cuanto a los materiales de
PVA/OMMT1 y PVA/OMMT2 presentan bajas propiedades de
barrera debido a la baja interacción polímero/arcilla organofílica, por lo cual
la incorporación de estas arcillas a la matriz polimérica incrementa el volumen
libre del PVA favoreciendo el pasaje de vapor de agua.