El presente trabajo va dirigido a la investigación y desarrollo de las potenciales propiedades que
poseen los nanotubos de carbono para modificar las propiedades físicas y mecánicas de una matriz
polimérica como el polipropileno. El polipropileno hetrofásico (PPH), es uno de los polímeros más
conocido y de bajo costo producidos por la industria petroquímica. Los usos y aplicaciones del PPH son
variados debido a su buen balance de propiedades físicas y mecánicas. Sin embargo, su aplicación en
campos que exige el uso de materiales de alta resistencia térmica y mecánica es limitada. Las propiedades
físicas y mecánicas de PPH pueden ser mejorada mediante la introducción de cargas de tamaño
nanométricos como son los nanotubos de carbono multipared.
Los nanotubos de carbono son estructuras fibrilales sintéticas más resistentes producidos por el
hombre. Poseen características que pueden competir con los metales en cuanto resistencia, durabilidad y
conducción eléctrica pero su síntesis aún es costosa. La combinación de polímeros y nanotubos de carbono
recibe el nombre de nanocompositos poliméricos que poseen características y una combinación de
propiedades de ambos materiales. La distribución de los nanotubos en la matriz polimérica determina sus
propiedades térmicas y mecánicas. Un aspecto interesante de los nanocopositos a base de nanotubos de
carbono es la baja concentración de los nanotubos necesarios para modificar sustancialmente las
propiedades de los polímeros.
En esta tesis se ha investigado la modificación de los nanotubos de carbono multipared (MWCNT)
mediante reacciones de oxidación y posterior funcionalización con ácido itacónico (AI) y su derivado
monometilitaconato (MMI) con el fin de reducir su grado de aglomeración y facilitar su dispersión en la
matriz de polipropileno heterofásico (PPH) mediante el método de mezclado en fundido. Los nanotubos
modificados mediante su oxidación y posterior funcionalización con AI o MMI se caracterizaron mediante
espectroscopia infrarroja (FTIR), ensayos de sedimentación, análisis termogravimétrico (TGA) y
microscopia electrónico de transmisión (TEM). Los análisis efectuados por FTIR confirmaron que se logró
introducir grupos funcionales carboxilos y mayormente hidroxilos en la superficies de los MWCNT,
además de reducir su grado de aglomeración como fue revelado por la microscopia electrónica de
transmisión.
Los nanocompositos a base de PPH y nanotubos de carbono se prepararon por el método de mezclado en
fundido. Las propiedades mecánicas de PPH mejoran al incorporar 0,5% de nanotubos de carbono,
especialmente nanotubos funcionalizados con ácido itacónico, donde existe un aumento de hasta 40% del
módulo elástico. Todos los nanocompositos mostraron estabilidad térmica mayor que el polipropileno
debido a presencia de nanotubos de carbono. Esta mayor estabilidad se atribuyó a la capacidad de los
nanotubos de restringir la agitación térmica del polímero como también a la mayor estabilidad y
conductividad térmica de los nanotubos.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UCHILE/oai:repositorio.uchile.cl:2250/105356 |
| Date | January 2010 |
| Creators | Miranda Mieres, Jhonny Eduard |
| Contributors | Yazdani-Pedram, M., Facultad de Ciencias Químicas y Farmacéuticas, Departamento de Química Orgánica y Fisicoquímica |
| Publisher | Universidad de Chile |
| Source Sets | Universidad de Chile |
| Language | Spanish |
| Detected Language | Spanish |
| Type | Tesis |
| Rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Chile, http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/cl/ |
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