Incorporación de nanopartículas de plata en poliestireno de alto impacto: efecto sobre la cinética de polimerización y la estructura morfológica

• Autores: Florentino Soriano-Corral, Graciela Morales, Pablo Acuña
• Localización: Revista Iberoamericana de Polímeros, ISSN 1988-4206, ISSN-e 0121-6651, Vol. 12, Nº. 2, 2011, págs. 116-124
• Idioma: español
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    Se sintetizó poliestireno de alto impacto (HIPS) en presencia de nanopartículas de plata (AgNP's) mediante polimerización masa-suspensión utilizando: [St] = 90,9% en peso, [SB] = 8% en peso, [BPO]0 = 0,1% en peso y una [AgNP's] = 1% en peso. Se utilizaron AgNP's puras, oxidadas (AgNP's-PO) y AgNP's-PO modificadas superficialmente (AgNP's-POAM). Se evaluó la conversión (X), la concentración de radicales libres [R*], la morfología de los HIPS y se estableció el intervalo de X donde ocurre la inversión de fases (IF). La morfología fue de tipo núcleo-coraza y el intervalo de IF se ubicó a X = 0,28-0,34 y a t = 135-180 minutos (HIPS blanco). La X y la [R*] para los HIPS con AgNP's-PO y AgNP's-POAM disminuyó hasta 25 y 56%, respectivamente. Los HIPS con AgNP´s-PO presentaron la IF a 180-225 min, mientras que para HIPS con AgNP's-POAM la IF no se presentó. La disminución en X se asoció por un lado, a la reacción de transferencia de electrones desde los Ag+ hacia los R* y por otro, a la adición de R* a los dobles enlaces del modificador superficial. Para determinar la [BPO]0 consumido, se utilizó un modelo matemático. Los HIPS con AgNP's-PO y AgNP's-POAM presentaron una [BPO]0 ficticia de 0,06 y 0,014% en peso, respectivamente.

  • English

    Synthesis of High Impact Polystyrene (HIPS) was carried out in the presence of silver nanoparticles (AgNP's) via bulk-suspension polymerization. Synthesis was initiated using the following weight percentages: [St] = 90,9, [SB] = 8, [BPO]0 = 0,1 and [AgNP's] = 0,1. Pure, oxidized and surface-treated AgNP´s were used. Conversion (X), free radical concentration [R*] were determined along the polymerization reaction. In addition X interval at the phase inversion (PI) takes place and the final morphology of the HIPS were analyzed. The reference HIPS presented a PI interval at X = 0,28-0,34 (at 135-180 min) and showed a core-shell morphology. X and [R*] for HIPS with oxidized and surface-treated AgNP's decreased to 25 and 56 %, respectively. The PI interval for HIPS with oxidized AgNP's occurred at 180-225 min. Whereas, the PI was not observed for HIPS with surface-treated AgNP's. The decrease in conversion was associated either to the electron transfer reaction from the silver ions (of the oxidized AgNP's) to R* and to the reaction of the R* with the double bonds in the surface modifier. A mathematical model was used to estimate the consumption of [BPO]0. The estimated [BPO]0 for the synthesis of HIPS with oxidized and surface-treated AgNP's, according to the mathematical model was 0,06 and 0,014 wt-%, respectively.