Vitrímeros con memoria de forma basados en la química epoxi-ácido

F. ALTUNA; C. E. HOPPE; R. J. J. WILLIAMS

Encuentro; VI Encuentro Argentino de Materia Blanda; 2016

Lainvestigación y el desarrollo de polímeros termorrígidos con uniones covalentesdinámicas, denominados vitrímeros, han tomado un gran impulso especialmente apartir del trabajo de Leibler y col.[1, 2] A bajas temperaturas los vitrímerosse comportan como polímeros entrecruzados clásicos, mostrando buenaspropiedades mecánicas y resistencia a agentes químicos. Sin embargo a altastemperaturas, mediante la activación de los enlaces dinámicos, estos polímerospueden ser reprocesados, deformados permanentemente, reparados e inclusoreciclados, teniendo un excelente potencial para ser utilizados en diversasáreas.[3] Por otra parte, los polímeros epoxitermorrígidos con memoria de forma han recibido una creciente atenciónrecientemente gracias a sus buenas propiedades térmicas y mecánicas,versatilidad para obtener diferentes valores de Tg y buena capacidadde fijación y de recuperación de forma.[4] La combinación de propiedades dememoria de forma con enlaces covalentes dinámicos que permitan deformarpermanentemente el material abre la posibilidad de nuevas aplicaciones, asícomo la obtención de geometrías difíciles de obtener por otros métodos. En el presente trabajo se describe la síntesis y la caracterizaciónde vitrímeros con memoria de forma a partir de una resina epoxi y diferentesácidos carboxílicos di- y trivalentes, con un imidazol como catalizador. Lareacción de ácidos carboxílicos con grupos epoxi genera enlaces 2-hidroxiéster,que pueden actuar como enlaces dinámicos gracias a reacciones detransesterificación (activadas térmicamente y aceleradas por la presencia delimidazol), posibilitando deformar el material permanente. Las reacciones detransesterificación se estudiaron mediante ensayos de relajación de tensión, ylos parámetros de memoria de forma de las redes obtenidas se midieron paradiferentes valores de deformación. Se encontró que el material obtenido se puededeformar temporalmente cuando se usan tiempos cortos (~30 s) y temperaturas bajas (~100ºC), y que con mayores temperaturas (140-170ºC) ytratamientos más prolongados (40-200 min) se logra una nueva forma permanente(que no se recupera al calentar por encima de la Tg).