ANÁLISIS DEL MECANISMO DE REVERSIBILIDAD DE URETANOS EN MATRICES VITRIMÉRICAS

JESICA MICAELA HERRERA; ALEX BONACINI; MARCELA ELISABETH PENOFF; CRISTINA HOPPE; MARÍA JOSÉ GALANTE; FACUNDO ALTUNA

Congreso; 8vo Encuentro de Jóvenes Investigadores en Ciencia y Tecnología de Materiales; 2023

En el siguiente trabajo se buscó comprobar el comportamiento vitrimérico que poseen los uretanos en una matriz poliméricaen presencia de catalizador octoato de estaño. Para eso se sintetizaron uretanos modelo y se observó si ocurría su intercambioderivando en nuevos uretanos. Luego se utilizó este mecanismo para caracterizar el comportamiento mecánico de vitrímerospreparados con poliuretanos.Los vitrímeros son polímeros entrecruzados que tienen la capacidad de intercambiar segmentos de sus cadenas elásticasgracias a sus entrecruzamientos basados en enlaces dinámicos, mientras mantienen su densidad de entrecruzamiento, lo queevita perder la integridad estructural de la pieza. A temperaturas superiores a una temperatura característica, Tv, los vitrímerostienen la posibilidad de fluir bajo un campo de tensión adecuado a través del intercambio de segmentos de su estructuraquímica. La viscosidad asociada con este flujo disminuye lentamente al aumentar la temperatura. Además, la posibilidad de fluirpor intercambio de enlaces covalentes conduce a un conjunto de propiedades sobresalientes como la reciclabilidad, la soldadura,la autorreparación y la relajación de tensiones [1]. Se sabe, además, que algunas redes con enlaces reversibles, como losuretanos, pueden presentar comportamientos similares a aquellas con enlaces dinámicos en ciertos rangos de temperatura [2,4].En el presente trabajo se logró comprobar y analizar el mecanismo de reversibilidad de uretanos en presencia decatalizadores metálicos por medio de la preparación de uretanos modelo y la reacción entre ellos. En principio, se obtuvieronuretanos modelo (n°1 y 2, Figura 1), y se caracterizaron por medio de Espectrocopia de Resonancia Magnetica Nuclear (RMNH1),Cromatografía de Gases acoplada a Espectrometría de Masas (GC-MS) y Espectrometría de masas de tipo electrospray (ESI-MS).Posteriormente, se comprobó el mecanismo de intercambio de uretanos por medio de la reacción catalizada por octoato deestaño a 150⁰C por 3.5 h (Reacción detallada en Figura 1)A través de la técnica GC-MS se logró cuantificar los porcentajes de las especies involucradas en dicho intercambio. En laFigura 2 se observa el espectro. Inicialmente, por medio de espectros individuales, se identificaron las señales de los uretanosn°1 y 2 junto al catalizador (c) antes de comenzar la reacción (Figura 2-a). Luego de ella, aparecen señales relacionadas a laionización de los uretanos n°3 y 4 junto con los remanentes uretanos n°1 y 2 (Figura 2-b)Se encontró que el uretano n°2 se consumió en mayor proporción que el n°1. Se obtuvieron los productos del intercambiodeseado y restan identificar picos presentes que no corresponden a ellos.Actualmente se están desarrollando redes vitriméricas conteniendo grupos hidroxiésteres y uretanos que podríanreconfigurar su estructura gracias a un mecanismo dual, asociativo (enlaces dinámicos) y disociativo (enlaces reversibles), lo quepermitiría acentuar las propiedades dinámicas de estos materiales.