Resumen

Se desarrolló un proceso que emplea un mezclador de alto cizallamiento y un molino de rodillos para dispersar MWCNT (nanotubos de carbono multipared) prístinos y modificados en poliol, con el fin de preparar masterbatches al 3% en peso. Las condiciones óptimas del proceso dieron lugar a suspensiones con menor número y tamaño de agregados de nanotubos. Se prepararon compuestos con un 0,5% en peso de MWCNT diluyendo los masterbatches de poliol mediante una simple mezcla mecánica seguida de curado. 

Los datos de microscopía revelaron una mejor dispersión de los nanotubos de carbono modificados en la matriz polimérica, lo que promovió un aumento de la resistencia a la tracción, el alargamiento y una mejor conservación de la estabilidad térmica. Además, los valores de conductividad eléctrica indicaron que los compuestos pueden utilizarse para la disipación electrostática. Estos resultados demuestran que la modificación covalente de la superficie de los MWCNT y el uso de estrategias de dispersión eficientes son esenciales para mejorar las propiedades finales de los nanocompuestos.

INTRODUCCIÓN

La primera descripción del proceso de producción de poliuretanos (PU) basado en la reacción de un diisocianato con un diol fue la patente alemana presentada por I.G. Farben (una subdivisión de Bayer) en 1937, con Otto Bayer como uno de los inventores.

Las propiedades de los PUs, y por tanto su aplicación final, dependen del isocianato y diol utilizados (y de la proporción entre ambos), además de otros reactivos como extensores de cadena, agentes de curado, aditivos, entre otros, así como del proceso implicado en su síntesis. Este proceso puede tener lugar en un solo paso (one shot), en el que todos los reactivos se añaden al inicio de la reacción, o en dos pasos, mediante la producción de un prepolímero (reacción entre isocianato y poliol) que posteriormente se hace reaccionar con el extensor de cadena o el agente de curado (sistemas de uno o dos componentes). Se pueden producir poliuretanos termoplásticos o termo rígidos, desde espumas rígidas o flexibles hasta revestimientos resistentes a los productos químicos, adhesivos especiales, selladores, pequeños componentes de maquinaria como engranajes, ruedas giratorias y poleas, hasta grandes piezas industriales con elevadas prestaciones mecánicas.

La presencia de enlaces covalentes entre las cadenas (enlaces cruzados) confiere a los PU termoestables propiedades superiores a las de los PU termoplásticos, como resistencia a la tracción, compresión, impacto, abrasión y degradación causada por ácidos, bases y disolventes orgánicos, manteniendo al mismo tiempo sus características elastoméricas. Estos polímeros se preparan generalmente mediante un procesamiento previo del polímero, ya que esto permite un mejor control de la reacción química antes de la etapa de reticulación, utilizando relaciones molares del orden de 1,00 mol de diol por 1,60-2,25 moles de isocianato. 

• Materias:Poliuretanos Nanotubos de carbono Elastómeros Propiedades mecánicas
• Subjects:Polyurethanes Carbon nanotubes Elastomers Mechanical properties
• Palabras claves:Dispersión de nanotubos de carbono; Nanotubos de carbono modificados; Elastómero de poliuretano termoestable; Propiedades mecánicas
• Keywords:Carbon nanotubes dispersion; Modified carbon nanotubes; Thermoset polyurethane elastomer; Mechanical properties