“SÍNTESIS Y CARACTERIZACIÓN DE MATERIALES HÍBRIDOS DE RESINAS EPÓXICAS DEL TIPO BISFENOLA CON ÓXIDOS DE SILICIO, TITANIO, ALUMINIO Y CIRCONIO POR EL PROCESO SOL­ GEL”

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M.C. AMANDA CARRILLO CASTILLO

 

RESUMEN

Se sintetizaron materiales híbridos de resinas epóxicas del tipo bisfenol A con alcóxidos de silicio titanio, aluminio y circonio por el proceso sol-gel utilizando como precursores de la fase orgánica tetraestilortosilicato (TEOS) e isopropóxidos de titanio, aluminio y circonio respectivamente. La variable de estudio de estos materiales híbridos fue la relación molar de 1-cloro-2.3-epoxipropano (epiclorhidrina) -4.4-isopropilidendifenol (bisfenolA/TEOS, epiclorhidrina-bisfenol A/isopropóxido de circonio.

Los materiales híbridos obtenidos fueron caracterizados por medio de análisis térmico espectroscopia de infrarrojo (FTIR), difracción de rayos X (XRD) ,microscopia electrónica de barrido (SEM), energía dispersiva de rayos X (EDX) y espectroscopia fotelectrónica de rayos X (XPS).

El análisis térmico realizado sobre las muestras obtenidas, indica que bajo todas las condiciones experimentales estudiadas se obtienen materiales híbridos, debido a que el comportamiento térmico de las resinas es muy diferente al que presentan los híbridos, ya que a temperaturas mayores a 460°C en la resinas se tiene una reacción de descomposición en los híbridos se presenta una reacción de reestructuración molecular, lo que indica la sinergia existente entre los materiales que conforman los híbridos; las resinas presentan su descomposición en un intervalo de temperaturas de 220 -520° C mientras que en los híbridos se da en un intervalo de 230- 670°C.

Por otra parte, la caracterización por espectroscopia de infrarrojo y espectroscopia de fotelectrónica de rayos X demuestran que los materiales obtenidos por sol-gel son híbridos formados por resinas epóxicas del tipo bisfenolA/ óxido de silicio/óxido de titanio/óxido de aluminio y óxido de circonio, detectándose en los híbridos las bandas correspondientes de Si-O, Si-O-Si, Ti-O-Ti, Ti-O-C, Al-O-Al, Zr-O respectivamente para cada sistema.

Se obtuvieron materiales amorfos tanto en las resinas epóxicas sintetizadas, como en los híbridos de los cuatro sistemas propuestos en esta investigación.

Mediante microscopia electrónica de barrido se observó que el híbrido con TEOS es el que presenta una mejor superficie ya que esta es homogénea sin irregularidades al ser comparado con la resinas epóxicas propuestas y los demás híbridos sintetizados.

Mediante el ensayo de permeabilidad en el sistema de un híbrido con TEOS, se apreció que la presión parcial de los gases analizados es reducida hasta cuatro unidades Torr al utilizar este híbrido como recubrimiento en naftalato de polietileno (PEN), que traducidos a valores de permeabilidad es directamente proporcional a esta, lo que muestra la eficiencia de este material al ser utilizado como recubrimiento.

 

“SÍNTESIS Y CARACTERIZACIÓN DE MATERIALES HÍBRIDOS DE RESINAS EPÓXICAS DEL TIPO BISFENOLA CON ÓXIDOS DE SILICIO, TITANIO, ALUMINIO Y CIRCONIO POR EL PROCESO SOL­ GEL”


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