Resumen

Estudiamos el efecto de la constante dieléctrica de algunas matrices poliméricas de tipo poli(estireno) sobre el umbral de percolación en compuestos poliméricos conductores con negro de humo (CB). Demostramos que el umbral de percolación disminuye con el incremento de la constante dieléctrica de la matriz polimérica. Elegimos poliestireno y otros tres polímeros similares en estructura y peso molecular pero con diferente naturaleza química. La constante dieléctrica correspondiente y la concentración crítica, X c , en fracción de volumen de negro de humo, v/v CB, fueron las siguientes: 4MePS ( ε = 2,43 ; X c = 0,058 ) , PS ( ε = 2,60 ; X c = 0,054 ) , 4BrPS ( ε = 2,82 ; X c = 0,051 ) , y 4ClPS ( ε = 2,77 ; X c = 0,047 ) . La correlación entre ambos parámetros confirma que el umbral de percolación disminuye al aumentar la constante dieléctrica. A nivel microscópico, este efecto se atribuye a una mayor interacción física de las partículas CB con la densidad eléctrica asimétrica producida por átomos/grupos electronegativos o inductivos. Por lo tanto, controlando la estructura química de la matriz polimérica, se pueden mejorar las fuerzas de atracción entre los grupos polares de las partículas superficiales de negro de humo con los de la matriz polimérica, lo que a su vez induce una mejor desagregación y dispersión de dichas partículas en la matriz polimérica, permitiendo alcanzar el umbral de percolación a una fracción de llenado menor.

• Materias:Biotecnología Análisis electroquímico Nanotecnología Bioingeniería Nanoestructuras Nanocompuestos
• Subjects:Biotechnology Electrochemical analysis Nanotechnology Bioengineering Nanostructures Nanocomposites
• Palabras claves:x c, umbral de percolación, matriz polimérica, constante dieléctrica, densidad eléctrica asimétrica, partículas de superficie negra, compuestos poliméricos conductores, aumento de la constante dieléctrica, naturaleza química diferente, interacción física mejorada
• Keywords:x c, percolation threshold, polymer matrix, dielectric constant, asymmetric electric density, black surface particles, conductive polymer composites, dielectric constant increases, different chemical nature, enhanced physical interaction