Técnicas FT-IR (PAS, UATR y ATR objetivo) aplicadas a la caracterización de EPDM modificado con plasma

FT-IR techniques (PAS, UATR and target ATR) applied to the characterization of plasma-modified EPDM

Se eligieron técnicas FT-IR como UATR, PAS y MIC con objetivo ATR, para caracterizar la superficie del caucho EPDM vulcanizado tras el tratamiento con plasma Ar/O₂ y N₂/H₂/Ar, generado en microondas. Tras el tratamiento, se detectaron grupos oxigenados mediante UATR y MIC-FT-IR, con objetivo ATR para las dos mezclas de gases, y se insertaron posibles grupos nitrogenados en la superficie tras el tratamiento con plasma N₂/H₂/Ar. El análisis MIC/FT-IR sugirió que se formaron grupos, en una capa externa, ya que fue posible observar una reducción en la intensidad de las bandas de absorción CH₂ y CH₃ para el tratamiento N₂/H₂/Ar, siendo el nitrógeno menos permeable que el oxígeno. 

Se utilizaron diferentes velocidades con análisis PAS (0,05cm.s^-1 y 0,2cm.s^-1) para evaluar la superficie después del tratamiento y sólo para la velocidad de 0,05cm.s^-1, en plasma Ar/O₂, se detectaron cambios espectroscópicos. La reducción de las mediciones del ángulo de contacto y el aumento de las pruebas de resistencia al pelado indicaron mejoras en las propiedades adhesivas de la superficie. Se observaron fallos de adherencia entre la película adhesiva de PU y las interfaces de caucho EPDM, confirmados por UATR/FT-IR.

INTRODUCCIÓN

El caucho EPDM (etileno-propileno-dieno) es un tipo de caucho sintético que ha experimentado un rápido crecimiento en el mercado y se puede utilizar en diversos sectores, como modificador termoplástico, aislante eléctrico, aislante acústico, entre otros, debido a su cadena hidrocarbonada saturada y la presencia de dobles enlaces en la cadena lateral.

El caucho EPDM muestra propiedades a granel superiores en comparación con las propiedades superficiales, lo cual es común entre los materiales poliméricos y generalmente no confiere excelentes propiedades en ambas áreas para aplicaciones específicas. Durante el proceso de vulcanización, las propiedades superficiales tienden a empeorar porque durante la formación de enlaces cruzados, ingredientes como el ácido esteárico, el azufre, entre otros, migran a la superficie y crean una barrera entre el caucho y el adsorbente. Por lo tanto, es necesario modificar la superficie para lograr una buena adhesión.

Entre las diversas técnicas citadas en la literatura, el uso de plasma se ha reportado como un proceso eficaz para modificar la superficie del caucho EPDM.