Formación de redes epoxi por homopolimerización aniónica / Analia Vazquez

Director: Dr. Roberto J.J. Williams

Trabajo de tesis presentado para optar al grado académico de Doctor en Ciencia y Tecnología de Materiales

Tesis (Doctorado)--Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Dto. Materiales, 1996.

El objetivo general de la tesis es analizar la formación de redes poliméricas formadas a partir de la reacción de homopolimerización de epoxi, describir las reacciones que ocurren, su dependencia con la temperatura y la concentración de iniciadores y la relación entre la estructura de las redes formadas con las propiedades viscoelásticas. Se estudió así, la reacción de homopolimerización aniónica de un compuesto modelo, monoepoxi (PGE) con amina terciaria (BDMA), su dependencia con la temperatura y concentración de amina. Se propuso un mecanismo de la reacción teniendo en cuenta las etapas de iniciación, propagación y terminación o transferencia de cadenas. Se obtubo a través del modelo, la polidispersidad y el grado de polimerización comparándo los resultados con los resultados experimentales encontrados por otros autores. Se utilizó un sistema comercial utilizado en fabricación de materiales compuestos y adhesivos, constituido por una diepoxi (DGEBA) con una amina tercaria (BDMA). se determinó la temperatura de transición vítrea y su relación con las condiciones de reacción. Se obtuvo una expresión de la velocidad de reacción, la cual presenta una relación compleja con la temperatura, especialmente a altas temperaturas. Se sintetizaron alcoholes amina terciarias y se estudió la reacción de los mismos con epoxi, mono y bifuncionales. Se identificaron productos de la reacción que confirman los mecanismos de reacción propuestos. Se analizó la reacción de una epoxi comercial (bifuncional) y de un sistema modelo (epoxi monofuncional) con una amina secundaria (piperidina). Se encontró que con una relación estequiométrica de epoxi-amina, no existe homopolimerización. En cambio a altas temperaturas y exceso de epoxi, se pudieron indentificar oligómeros que se forman debido a esta reacción, determinándose una energía de activación de 50kj/mol, que indice un mecanismo catalítico. Se observó que una vez formado en iniciador, alcohol amina terciaria, la reacción que ocurría sólo a altas temperatura, puede ocurrrir a temperatura ambiente. Por ultimo, se estudió el efecto de la homopolimerización del exceso de epoxi sobre las propiedades viscoelásticas de un sistema comercial, epoxi (DGEBA) con una poliamina (Jeffamine D-400)