Thermal degradation of polymer systems having liquid crystalline oligoester segment

Degradación térmica de sistemas poliméricos con segmento de oligoéster cristalino líquido

Se prepararon copolímeros en bloque y mezclas compuestas por oligoéster cristalino líquido y poliestireno y se caracterizó su estabilidad térmica mediante análisis termogravimétrico (TGA). Las muestras mostraron tres temperaturas de descomposición principales debidas a (1) la pérdida de la cadena flexible y la descomposición del segmento mesogénico, (2) la descomposición del poliestireno y (3) la descomposición final del segmento rígido del oligoéster. T

anto los copolímeros como las mezclas de polímeros presentaron una menor estabilidad térmica en comparación con el poliestireno y el oligoéster. La masa residual tras el calentamiento a 600 °C en los copolímeros y las mezclas de polímeros fueron inferiores a las encontradas en los oligoésteres. Se sugiere un proceso degradativo de los segmentos aromáticos del oligoéster inducido por la descomposición del poliestireno.

INTRODUCCIÓN

El comportamiento térmico de los poliésteres cristalinos líquidos (LCPs, por sus siglas en inglés) ha sido objeto de algunos estudios debido a sus propiedades tecnológicas únicas, como una baja viscosidad de fusión, propiedades mecánicas autorreforzantes y alta resistencia al fuego, que se verifica mediante una formación extensa de carbono. Se ha informado sobre la mejora de las propiedades mecánicas de termoplásticos de consumo e ingeniería al agregar una pequeña cantidad de poliéster cristalino líquido, incluso en ausencia de miscibilidad en la mayoría de esos sistemas. Se ha informado sobre una mayor compatibilidad en mezclas de polímeros cuando se emplea un poliéster cristalino líquido flexible y se observa una adhesión interfacial. En los últimos años, se ha sugerido que los copolímeros en bloque que contienen segmentos cristalinos líquidos y segmentos isotrópicos representan la frontera en este tipo de mezclas de polímeros en términos de modulación de rigidez y tamaños de dominios.

A diferencia de los LCPs, bajo condiciones de degradación térmica, la mayoría de los termoplásticos y elastómeros ligeramente reticulados experimentan transformaciones inducidas por el calor que incluyen la eliminación de hidrógeno, la eliminación de grupos laterales, la despolimerización a monómeros y la ruptura de la cadena principal, seguida de una volatilización completa sin dejar residuos. La influencia de la presencia de LCPs en los procesos de degradación térmica de termoplásticos no se conoce bien, especialmente en mezclas con LCPs segmentados isotrópicos-anisotrópicos.

El análisis termogravimétrico (TGA) puede proporcionar información sobre la naturaleza de las reacciones degradativas, si son competitivas o independientes, y ocasionalmente puede ser una herramienta útil para arrojar algo de luz sobre las interacciones presentes en una muestra. El proceso de degradación térmica de poliésteres aromáticos que contienen un segmento flexible ya ha sido descrito.