Resumen

Se sintetizaron dispersiones acuosas no contaminantes a base de poliuretano en presencia y ausencia de arcilla hidrofílica montmorillonita (WPUs y CWPUs, respectivamente). Se evaluó la permeabilidad del dióxido de carbono (CO₂) a través de membranas densas obtenidas a partir de las dispersiones. Los reactivos utilizados en la síntesis de los materiales fueron: poli(propilenglicol) (PPG), copolímero en bloque de poli(etilenglicol) y poli(propilenglicol) (EG-b-PG), ácido dimetilolpropiónico (DMPA), diisocianato de isoforona (IPDI) y etilendiamina (EDA) como extensor de cadena, dando lugar a la formación de enlaces ureicos. 

En las formulaciones se varió la proporción de segmentos de poli(etilenglicol) (PEG) y el contenido de arcilla (0,5 y 1%). Las dispersiones se evaluaron en términos de contenido en sólidos y viscosidad aparente. Las membranas se caracterizaron por espectrometría infrarroja (FTIR) y permeabilidad al dióxido de carbono (CO₂). Se comprobó la influencia en las propiedades de barrera a los gases, impartida por diferentes contenidos de segmentos de PEG en las cadenas de poliuretano, y por la arcilla en las formulaciones. La permeabilidad al CO₂ aumentó con cantidades crecientes de segmentos de PEG y disminuyó con la inserción de arcilla, ya que esta última es impermeable al gas y forma, en la matriz polimérica, caminos tortuosos que retardan la difusión del gas.

INTRODUCCIÓN

Las formulaciones a base de polímeros obtenidos a partir de dispersiones acuosas están ganando cada vez más importancia en comparación con sus equivalentes en disolventes orgánicos, debido a la eliminación de las emisiones de compuestos orgánicos volátiles (COV), generando materiales de aplicación no contaminantes. Los sistemas de poliuretano se destacan por su gran versatilidad y amplia variedad de aplicaciones. Las cadenas presentan una alternancia, determinada en la etapa de síntesis, entre segmentos flexibles y rígidos. Los primeros se obtienen a partir de polioles de alta masa molecular y los segundos se forman a partir del diisocianato y del extensor de cadena. Este último puede ser hidroxilado, dando origen a más enlaces uretánicos, o aminado, que formará enlaces ureicos, resultando en cadenas de poliuretano urea. Esta amplia gama de monómeros disponibles proporciona la gran versatilidad de estos materiales, como se describe extensamente en la literatura. Las dispersiones acuosas poliuretánicas (WPUs) obtenidas con la incorporación de micro- o nanopartículas han sido objeto de gran interés en la actualidad, ya que estos materiales son adecuados para las exigencias ambientales y aún presentan propiedades mejoradas en comparación con los polímeros convencionales. 

• Materias:Poliuretanos Permeabilidad Membranas (Tecnología) Estructuras de membrana Arcilla
• Subjects:Polyurethanes Permeability Membranes (Technology) Membrane structures Clay
• Palabras claves:Poliuretano; Dispersiones acuosas; Arcilla; Montmorillonita; Membranas; Permeabilidad al gas; Propiedades de barrera
• Keywords:Polyurethane; Aqueous dispersions; Clay; Montmorillonite; Membranes; Gas permeability; Barrier properties