OPTIMIZACIÓN DE LA SÍNTESIS Y CARACTERIZACIÓN DE RECUBRIMIENTOS INTELIGENTES MODIFICADOS CON AZOCROMÓFOROS

JESICA M. HERRERA; LUCÍA VENTURA; ELISABETH PENOFF; PATRICIA A. OYANGUREN; MARÍA J. GALANTE

Congreso; SAM-CONAMET; 2022

INTEMA

Los recubrimientos inteligentes son películas especiales con propiedades diseñadas con el objetivo de que puedan reaccionar espontáneamente, debido a mecanismos incorporados de respuesta a estímulos ambientales o externos, como los cambios de luz, presión, químicos, calor, etc. [1-3]El azobenceno y sus derivados exhiben grandes cambios en la geometría y momentos dipolares como resultado de la irradiación UV-visible debido a la fotoisomerización reversible entre las conformaciones cis y trans, lo que significa que la mojabilidad de las superficies modificadas con azobenceno se puede alterar con este tipo de radiación. Esta radiación convierte la forma trans, termodinámicamente más estable, a su forma cis, menos estable. La exposición al calor, a la luz visible o el almacenamiento en la oscuridad induce la recuperación de los isómeros cis a sus contrapartes trans. [4]Los recubrimientos inteligentes con foto-respuesta que se pretende desarrollar son autorreparables y fotocrómicos. El concepto de material autorreparable se ha desarrollado fuertemente en los últimos años. [5-6] Durante su vida útil, todos los materiales son susceptibles de ser dañados por exposición a condiciones ambientales y cargas mecánicas mayores a las que pueden soportar. El daño se manifiesta primero a través de la generación de microfisuras que conduce a la formación de una fisura de tamaño crítico. A partir de este punto se produce la ruptura catastrófica del material. Dada la enorme importancia de anticipar esta situación, se han estudiado técnicas de reparación que traten de eliminar las pequeñas fisuras antes que alcancen el tamaño crítico. La autorreparación es posible debido a la reversibilidad de sus uniones covalentes, o por reorganización de su estructura covalente manteniendo constante la densidad de entrecruzamiento. [7-9] En estos casos la reparación se logra térmicamente o por irradiación con luz ultravioleta.En el presente trabajo se realizaron síntesis a partir del cromóforo 4-fenilazofenol. Se obtuvieron precursores con diisocianato de isoforona y luego, se formaron redes utilizando como monómero DGEBA. Se prepararon films mediante aerografía sobre diferentes sustratos: vidrio, placa de KBr y acero inoxidable austenítico de bajo carbono, y se curaron en estufa. En principio se llevó a cabo la reacción en tubos cerrados con THF, pero se encontró mediante FTIR, que el diisocianato reaccionaba consigo mismo formando ciclos, lo cual evitaba el enlace de los grupos AZO a la red. Se mejoró la síntesis incorporando el diisocianato por medio de goteo durante las 48 hs de la reacción. A través de análisis por FTIR se observó ausencia en las redes de uretanodiona (dímero de diisocianato, subproducto indeseado), epoxi y grupos NCO, lo que indica que la reacción fue completa. La ausencia de ciclos de diisocianato se observa comparando el FTIR del precursor realizado por el primer camino de reacción (Figura 1a) con respecto al realizado incorporando diisocianato por goteo (Figura 1b) a 1776 cm-1. Lo cual indica que la segunda síntesis favoreció la unión del AZO a la red. Se realizó también análisis por espectroscopía UV-visible del precursor y de la red.