Resumen

En este trabajo se sintetizaron nanocompuestos basados en dispersión acuosa de poliuretano (NWPUs) empleando arcillas hidrofílicas brasileñas montmorillonita (MMT) (Brasgel PA y Brasgel NT), conteniendo sodio y calcio, respectivamente, siendo la primera más hidrofílica. Los monómeros utilizados en la síntesis de las dispersiones fueron: poli (propilenglicol) (PPG); ácido dimetilolpropiónico (DMPA), diisocianato de isoforona (IPDI) e hidracina, como extensor de cadena. Se varió la proporción entre segmentos duros y blandos y el contenido de arcilla (añadida en el rango de 0,5 a 2,5% por masa). Las arcillas fueron previamente deslaminadas en agua e incorporadas en el momento de la dispersión del prepolímero. Las arcillas se caracterizaron por espectrometría de infrarrojos (FTIR) y difracción de rayos X (DRX) y se determinó su grado de hinchamiento. Se calculó el contenido en sólidos de las formulaciones. Las películas, moldeadas a partir de dispersiones acuosas, se caracterizaron por FTIR y DRX y se evaluaron sus propiedades mecánicas. La formación de nanocompuestos se confirmó por DRX, al observar la ausencia de picos indicadores de cristalinidad, característicos de las arcillas puras. La resistencia mecánica de las películas nanocompuestas mejoró en comparación con los materiales sin adición de arcilla.

INTRODUCCIÓN

Hoy en día, la demanda global de tecnologías industriales más limpias y sostenibles desde el desarrollo de sistemas poliméricos, que incluyen dispersiones acuosas de poliuretano (WPUs), es muy versátil en términos de aplicaciones industriales. Estas dispersiones no solo permiten la sustitución gradual de compuestos orgánicos volátiles (VOCs) por agua en el medio de reacción, sino que también mantienen las principales características de los poliuretanos termoplásticos (TPUs) y, después del secado, son extremadamente resistentes al agua[1-3].

Los poliuretanos o poli(uretano-urea)s consisten en cadenas alternantes de segmentos flexibles y rígidos. Los segmentos flexibles, generados por el poliol, son responsables de las características elastoméricas del polímero, mientras que los segmentos rígidos, de alta polaridad, se forman a partir de los enlaces uretano y ureico del diisocianato y el extensor de cadena[1-4]. Un avance adicional en estos sistemas proviene de la incorporación de compuestos inorgánicos a escala nanométrica (10-9 m) para la producción de nanocompuestos, una alternativa importante para mejorar las propiedades fisicoquímicas de los materiales a un costo viable y con numerosas ventajas adicionales en términos de procesabilidad y producción de materiales eco-eficientes (más ligeros, con menor volumen de residuos y menor consumo energético)[5-9].

• Materias:Síntesis Poliuretanos Nanocompuestos Monómeros
• Subjects:Synthesis Polyurethanes Nanocomposites Monomers
• Palabras claves:Poliuretanos; Dispersiones acuosas; Nanocompuestos; Arcillas; Montmorillonita; Sistemas no contaminantes
• Keywords:Polyurethanes; Aqueous dispersions; Nanocomposites; Clays; Montmorillonite; Non-polluting systems