Efecto de la adición de una diamina aromática sobre la estructura lamelar de polietileno funcionalizado con anhídrido maleico a través de MET

MICHAEL LÓPEZ MUJICA; RITA TENÍA; BLANCA ROJAS DE GÁSCUE; JOSÉ LUIS PRIN

Caracas

Congreso; XVII Congreso Venezolano de Microscopía y Microanálisis.; 2016

Universidad Central de Venezuela

El polietileno (PE) puede cristalizar, con estructuras bien definidas, donde se distinguen las lamelas, regiones formadas por cadenas dobladas muchas veces sobre sí mismas, entre fases amorfas. Por otro lado, la microscopía electrónica de transmisión (MET) es una técnica esencial en el seguimiento de la morfología lamelar de polietilenos, propiciando el estudio de propiedades asociadas a la cristalinidad del material. En tal sentido, se estudió el efecto de la adición de una amina aromática (4-aminopiridina, 4-AMPy) sobre la estructura del polietileno funcionalizado con anhídrido maleico (MAH) a través de MET. Primero, se funcionalizó el PE con MAH a través de una reacción vía radicales libres, utilizando el método propuesto por Rojas de Gáscue y col. (2005). Luego, el PE funcionalizado (PE-g-MAH) se modificó mediante reacción de condensación con la 4-AMPy durante 3 h. Previo a la caracterización por MET, todos los polímeros fueron sometidos a un tratamiento térmico en un DSC-7, marca Perkin-Elmer. Para ello, el polietileno original y modificado, se calentaron desde 25ºC hasta 160ºC a una velocidad de 20 ºC/min; manteniéndose a esta temperatura por 30 min. Por último, se realizó un enfriamiento lento a una velocidad de 5ºC/min hasta 25ºC. Para revelar la morfología, los polímeros se sometieron a un ataque con HSO3Cl por 24 horas. Transcurrido el tiempo, el producto se lavó con acetona y se llevó a un ultramicrotomo (80-90 nm) marca Leica, modelo EM UC6, para realizar cortes finos, y posteriormente, a una post-tinción con acetato de uranilo. Los polietilenos se analizaron en un microscopio electrónico de transmisión marca Hitachi, modelo H-600, 100 keV. Análisis previos de espectroscopia FTIR evidenciaron la aparición de dos bandas a 1860 y 1786 cm-1 en el polímeros funcionalizado, correspondientes al enlace C=O del MAH. En el espectro del polímero modificado con la amina aromática, se observó la aparición de una banda a 1770 cm-1 asignada al grupo carbonilo de la imida formada, así como dos bandas a solapadas a 1722 y a 1715 cm-1 asignadas a los grupos carbonilo de la amida y del ácido carboxílico, lo cual indicó que la modificación ocurrió de manera efectiva. Los estudios por MET revelaron la reducción de los tamaños lamelares en el PEAD-g-MAH con respecto al PEAD original (figura 1a y 1b), ya que el rango de tamaños disminuyeron desde 8-18 nm en el PEAD hasta 5-11 nm en el polímero funcionalizado. Por el contrario, no se observaron cambios significativos en los espesores del PEAD-g-MAH/4-AMPy, respecto al PEAD-g-MAH (figura 2). Esto indica, que la condensación con la diamina aromática no afectó las secuencias etilénicas, que son las que determinan los espesores lamelares. En conclusión, los resultados obtenidos por MET evidenciaron un incremento en la desorganización de las lamelas con la inserción del MAH; mientras que no se observaron cambios significativos por la post-modificación con la 4-AMPy.