Síntesis y caracterización de recubrimientos híbridos orgánico-inorgánicos cargados con nanoarcillas funcionalizadas

HUGO GIRALDO MEJÍA; RAÚL A. PROCACCINI; SERGIO PELLICE

Córdoba

Congreso; Congreso Internacional de Metalurgia y Materiales SAM-CONAMET; 2016

SAM

Una nanoarcilla sintética exfoliada tipo esmectita, Laponite®, fue incorporada como carga funcionalizada a una matriz híbrida de sílice sintetizada por sol-gel. La funcionalización previa se efectuó vía ?grafting? por dispersión ultrasónica con glicidoxipropiltrimetoxisilano (GPTMS), los soles precursores fueron sintetizados por condensación hidrolítica ácida entre TEOS y GPTMS funcionalizado, adicionando una fuente de iones Ag+ para obtener un material dopado con propiedades biocidas. La deposición se efectuó mediante la técnica de ?dip-coating? sobre diferentes sustratos. La caracterización de los soles fue completada por mediciones de viscosidad y DLS, los resultados revelaron una alta estabilidad reológica y un radio hidrodinámico regular para diferentes concentraciones de nanoarcilla. La caracterización térmica y estructural de los recubrimientos, llevada a cabo mediante TG, ATD, FTIR, DRX, y SEM-EDS, dio cuenta de una estructura compleja a base de sílice con intercalación selectiva de nanoarcillas, una fracción orgánica y una carga homogénea de iones Ag+. Los resultados de la caracterización electroquímica del material, determinados por EIS y ensayos de polarización anódica sobre sustratos de acero inoxidable AISI-316L recubiertos, mostraron buenas propiedades barrera y alta integridad en los recubrimientos cargados con nanoarcillas. La evolución de la liberación de iones Ag+, se estudió por medio de FRX, sometiendo los recubrimientos a un proceso de lixiviación en estado estacionario y determinando el contenido residual de plata a diferentes tiempos de inmersión. Se encontró que la disminución en la tasa de difusión de los iones Ag+ en la matriz está directamente relacionada con el aumento en la concentración y el grado de funcionalización alcanzado por las nanoarcillas. De manera que, al aumentar el contenido de Laponite funcionalizado en la matriz híbrida, se logra retardar y estabilizar la liberación de iones Ag+ en el tiempo sin afectar la estructura del recubrimiento; mejorando la vida útil del material con propiedades antimicrobianas.