Mejora de la resistencia térmica de un poliéster mediante su entrecruzamiento con silsesquioxanos. Mecanismo y cinética de descomposición
- Autores: Yolanda Bautista Rabanal
- Directores de la Tesis: Vicente Sanz Solana (dir. tes.), Sergio Mestre Beltrán (codir. tes.)
- Lectura: En la Universitat Jaume I ( España ) en 2013
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Antonio Barba Juan (presid.), María José López Tendero (secret.), Concepción Sanz Box (voc.)
- Materias:
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- Resumen
Introducción Se ha sintetizado un oligómero híbrido orgánico-inorgánico, a partir del 3-metacriloxi propil trimetoxisilano (MAPTMS), que incluye grupos funcionales reactivos capaces de entrecruzar las cadenas de resinas de poliéster insaturado.
El oligómero sintetizado ha sido empleado en un 5% en peso en la polimerización de un poliéster, aportando al material un efecto retardante de llama.
Con el desarrollo del presente estudio se han planteado los siguientes objetivos: ¿ Identificar el mecanismo químico de degradación térmica de un poliéster. Evaluar la variación del mecanismo, por la presencia del silsesquioxano entrecruzado en el poliéster.
¿ Obtener un modelo cinético del proceso de degradación térmica de un poliéster. Evaluar el cambio en el modelo cinético propuesto, por la presencia del silsesquioxano entrecruzado en el poliéster Metodología Los procesos de hidrólisis y condensación de la síntesis del oligómero se han seguido mediante RMN de los núcleos 1H, 13C y 29Si. El estudio de la estructura química del oligómero sintetizado se ha completado mediante espectrometría de masas y espectroscopía FT-IR.
El análisis termogravimétrico, asociado a la espectroscopia de infrarrojo por transformada de Fourier, se ha empleado como técnica en el estudio de la descomposición térmica de los polímeros. Ha permitido describir los cambios químicos y estructurales que se producen en los materiales estudiados durante las etapas de degradación térmica.
El estudio de la cinética de degradación térmica de los polímeros se ha realizado a partir de datos termogravimétricos registrados a diferentes velocidades y mediante el empleo de forma complementaria de métodos isoconversionales y de un método de regresión no-lineal multivariante. El primer método ha permitido identificar las energías de activación aparentes y los factores pre-exponenciales de los diferentes procesos identificados. El segundo método ha permitido proponer los modelos cinéticos representativos de los procesos complejos que se producen en el intervalo de temperaturas estudiado.
Conclusiones: Se ha mejorado la resistencia térmica y frente al fuego de un poliéster mediante el empleo de un oligómero híbrido orgánico-inorgánico de tipo silsesquioxano [1]. Se ha identificado el mecanismo de descomposición térmica del poliéster estudiado, así como el efecto del oligómero en la estabilización del poliéster. Se han identificado los modelos cinéticos que describen los procesos de degradación térmica del polímero, y del polímero sintetizado con el oligómero.
[1] ASOCIACIÓN DE INVESTIGACIÓN DE LAS INDUSTRIAS CERÁMICAS A.I.C.E. Materiales copoliméricos termoestables con comportamiento retardante de llama, y objetos fabricados con estos materiales. Vicente Sanz Solana; Yolanda Bautista Rabanal; Gonzalo Silva Moreno. ES2317813. 01-02-2010.
