Fotofísica y fotoquímica de Eosina-Y en micelas inversas y su empleo en procesos de fotopolimerización vinílica

ERNESTO M. ARBELOA; GABRIELA V, PORCAL; SONIA G. BERTOLOTTI; CARLOS M. PREVITALI

Congreso; XI Encuentro Latinoamericano de Fotoquímica y Fotobiología; 2012

Los sistemas formados por colorantes sintéticos en micelas inversas han recibido gran interés en los últimos años. A diferencia de lo que ocurre en solución homogénea, el confinamiento de un medio organizado permite controlar la eficiencia y cinética de los procesos físico-químicos. Los colorantes de tipo xanténicos como la Eosina-Y poseen intensa absorción en la zona de los 500-550 nm, y esto posibilita su aplicación para la iniciación de polimerizaciones empleando radiación visible como alternativa al uso del UV o de métodos térmicos más costosos. El proceso se basa en la transferencia de electrones desde un dador (generalmente, una amina) hacia el colorante previamente excitado, lo cual da origen a radicales que pueden actuar como iniciadores en presencia de monómeros vinílicos. La factibilidad de este mecanismo depende de la localización de ambos reactivos y de la capacidad dadora de la amina. La ventaja de emplear microemulsiones radica en que se pueden obtener nanopartículas poliméricas de diámetros y pesos moleculares controlados. En este trabajo se estudió el efecto de las micelas inversas de BHDC (cloruro de bencil-hexadecil-dimetilamonio) sobre las propiedades espectroscópicas del colorante di-aniónico Eosina-Y (Eos). El estado singlete fue caracterizado a través de los espectros de absorción y emisión, tiempos de vida y rendimientos cuánticos de fluorescencia. Los resultados, en comparación a los reportados en medios homogéneos, sugieren que la Eos se ubica en la interfase micelar. La caracterización del estado triplete fue realizada mediante la técnica de láser flash fotólisis. Se registraron los espectros de absorción de transitorios del colorante en ausencia y en presencia de trietanolamina (TEOA), soluble en el interior acuoso de la micela. Las bandas obtenidas pudieron asignarse al estado triplete de la Eos y a su forma semi-reducida. Se determinaron las constantes de velocidad del proceso de transferencia electrónica a partir de los tiempos de vida del estado triplete. Muestras de Eos en BHDC fueron irradiadas en forma estacionaria a 530±10 nm en presencia de TEOA y acrilamida. Luego de la irradiación las soluciones permanecieron estables y translúcidas. Se evaluó el efecto del tamaño micelar y de las concentraciones de monómero, colorante y amina sobre las propiedades del polímero. Las partículas de látex obtenidas presentaron baja dispersión de tamaños con diámetros de 30-40 nm, determinados mediante dispersión dinámica de luz. A partir de ensayos de viscosidad se registraron pesos moleculares del orden de 105. Los estudios realizados demuestran que el sistema Eos/BHDC/amina es apto para la obtención de nanopartículas poliméricas de tamaño controlado, mediante el empleo de radiación visible.