Síntesis y Caracterización Fisicoquímica de Copolímeros Bloque de Butadieno 1,4 y Dimetilsiloxano de Estructura y Composición Química Perfectamente Definidas

A.E. CIOLINO; L.R. GÓMEZ; D.A. VEGA; M.A. VILLAR; E.M. VALLÉS

Buenos Aires, Argentina

Congreso; XXII Congreso Interamericano de Ingeniería Química y V Congreso Argentino de Ingeniería Química; 2006

Asocicación Argentina de Ingenieros Químicos (AAIQ) y Confederación Interamericana de Ingeniería Química (CIIQ)

La ciencia y tecnología de los sistemas poliméricos multifásicos ha recibido una considerable atención en las últimas décadas. En particular, los copolímeros bloque presentan un marcado interés no sólo desde el punto de vista académico sino también desde el tecnológico, porque permiten generar nuevos materiales con propiedades específicas cuya principal característica es la presencia de dos o más fases poliméricas en estado sólido. Muchos copolímeros bloque están constituidos por segmentos vítreos y gomosos unidos químicamente, y en general presentan mejores propiedades que los de las mezclas o materiales compuestos porque: i) los enlaces covalentes que los mantienen unidos mejoran el comportamiento interfacial del material; y ii). la arquitectura molecular de los bloques que los constituyen puede ser exactamente controlada a partir de las condiciones de síntesis. Esto permite obtener materiales con propiedades muy específicas [1]. Desde hace unos años ha crecido enormemente el interés por el estudio de copolímeros bloque con unidades de siloxano, fundamentalmente por sus excelentes aplicaciones como aditivos o componentes de mezclas. Por ejemplo, copolímeros bloque de siloxano-óxido de etileno han sido utilizados como estabilizantes de espumas flexibles de poli(uretano) y, recientemente, copolímeros con secuencias de siloxano han sido empleados en aplicaciones específicas tales como biomateriales, fotoresistencias y como componentes de recubrimiento y adhesivos [2-6]. En el presente trabajo se reporta la síntesis y caracterización fisicoquímica de copolímeros bloque de butadieno 1,4 y dimetilsiloxano de masas molares y composición química perfectamente definida (polímeros modelo) obtenidos a partir de técnicas de polimerización aniónica de alto vacío. Los materiales obtenidos presentaron gran uniformidad estructural (muy baja dispersión de pesos moleculares) y distintas morfologías auto-ordenadas que dependen de la proporción, o fracción volumétrica, de cada uno de los bloques en la cadena del copolímero. Los aparatos de polimerización empleados se construyeron a partir de vidrio Pirex®, utilizando balones y ampollas pre-calibradas de distinta capacidad. Todos los polímeros se sintetizaron utilizando los procedimientos estándares de síntesis aniónica de alto vacío, que implican una limpieza y purificación cuidadosa del material de vidrio, solventes, monómeros y reactivos necesarios para la síntesis [7]. Los copolímeros bloque sintetizados se caracterizaron químicamente empleando cromatografía por exclusión de tamaños (SEC), resonancia magnética nuclear de hidrógeno (1H-NMR), calorimetría diferencial de barrido (DSC), análisis termogravimétrico (TGA), microscopía electrónica de transmisión (TEM), difracción de rayos X de bajo ángulo (SAXS), y reometría rotacional. A partir de los resultados obtenidos se estudió el efecto de la composición química sobre algunas propiedades específicas de los copolímeros como por ejemplo la morfología obtenida en cada caso, el comportamiento térmico y la respuesta reológica. Por otra parte se evaluaron también algunos parámetros termodinámicos de interés para esta familia de materiales tales como la temperatura de transición orden-desorden (ODT) y el parámetro de interacción c de la Teoría de Flory-Hüggins. Referencias [1] Hadjichristidis, N., Pispas, S. and Floudas, G., en “Block Copolymers: Synthetic Strategies, Physical Properties, and Applications”; John Wiley & Sons Ed.; USA, 2003. [2] Kajiyama, M., Kamimoto, M. Imai, Y., Macromolecules  23, 1244 (1990). [3] Tezuka, Y., Nobe, S., Shiomi T., Macromolecules 28, 8251 (1995). [4] Zhu, B., Katsoulis, D., Keryk, J., Mc Garry, F., Polymer, 41, 7559-(2000). [5] Nicolson, P.C. Vogt, J., Biomaterials. 22, 3273 (2001). [6] Dvornic, P., Journal of Polymer Science Part A: Polymer Chemistry, 44, 2755 (2006). [7] Uhrig, D. Mays, J., Journal of Polymer Science Part A: Polymer Chemistry, 43, 6179 (2005).