Resumen

Las muestras de poliepóxido se sintetizan a partir de diglicidiléter de bisfenol A (DGEBA) y monómeros de etilendiamina (EDA) en una relación estequiométrica de 2 DGEBA :1 EDA en condiciones modelo para promover un alto grado de polimerización y una baja densidad de defectos e intentar aproximarse a los modelos ideales obtenidos por simulación. Una polimerización lenta (>24 h a temperatura ambiente) y un postcurado realizado en atmósfera inerte conducen a un grado de conversión de 92±2 y una temperatura media de transición vítrea de 391±1 K. Paralelamente, se crea un modelo con un procedimiento de reticulación en varios pasos. En este trabajo, se realizan simulaciones de dinámica molecular (DM) de todos los átomos con LAMMPS y el campo de fuerzas GAFF 1.8. En la mezcla líquida inicial de reactivos (600 moléculas), la mezcla adecuada se demuestra mediante el cálculo de las funciones de distribución radial parcial (RDF), que muestran una distancia intermolecular mínima de 2,8 Å y distribuciones similares para las moléculas EDA-EDA, DGEBA-DGEBA y DGEBA-EDA en las cajas de simulación. A continuación, en alternancia con equilibraciones MD, se realiza la reticulación en configuraciones congeladas mediante la creación de enlaces covalentes entre pares reactivos dentro de un radio de reacción de 3 Å. Las cajas resultantes muestran tasas de conversión de 90-93 y densidades cercanas al valor experimental. Por último, se aplica una rampa de enfriamiento de 700 K a 25 K para controlar el volumen específico y el coeficiente de expansión térmica volumétrica (CVTE) del polímero y deducir la temperatura de transición vítrea. Los análisis termomecánicos experimentales (TMA) se comparan bien con las simulaciones tanto para el volumen específico como para las evoluciones del CVTE con la temperatura. Aunque la incertidumbre sigue siendo alta con el procedimiento de ajuste utilizado, calculamos una temperatura de transición vítrea de 390±8 K que se compara muy bien con los valores experimentales (391±1 K de DSC y 380 K de TMA).

• Materias:Propiedades fisicoquímicas Polimerización Ingeniería biomédica Nanoestructuras Liberación de fármacos
• Subjects:Chemicophysical properties Polymerization Biomedical engineering Nanostructures Drug liberation
• Palabras claves:dgeba, temperatura de transición vítrea, eda, volumen específico, punto medio de la temperatura de transición vítrea, funciones parciales de distribución radial, análisis termomecánicos experimentales, mezcla líquida inicial, distancia intermolecular mínima, expansión térmica volumétrica.
• Keywords:dgeba, glass transition temperature, eda, specific volume, midpoint glass transition temperature, partial radial distribution functions, experimental thermomechanical analyses, initial liquid mixture, minimum intermolecular distance, volumetric thermal expansion