Birrefringencia del PEAD nacional funcionalizado y modificado posteriormente con 4-aminopiridina detectada a través de microscopía óptica de luz polarizada

RITA TENÍA; MICHAEL LÓPEZ MUJICA; BLANCA ROJAS DE GÁSCUE

Isla de Margarita

Congreso; XIII Congreso Interamericano de Microscopía y XVI Congreso Venezolano de Microscopía y Microanálisis.; 2015

Comité interamericano de sociedades de microscopías

En sistemas poliméricos se origina la birrefrigencia por la anisotropía de las cadenas individuales que constituyen el medio. De manera que, la condición necesaria para que las cadenas desplieguen birrefrigencia es que los segmentos o las unidades repetitivas estén orientados preferencialmente. Esta anisotropía es la responsable de las texturas características que se observan en capas delgadas de un cristal líquido a través de un microscopio óptico entre polarizadores cruzados y que dependen de la forma en que sus moléculas estén ordenadas y orientadas, estructura denominada mesofase. En general, los cristales líquidos contienen grupos asimétricos y altamente polares como ?CN, -OR y heteroátomos como N, O, o Si en su estructura, los cuales mejoran la estabilidad de la mesofase a través de fuerzas atractivas de tipo dipolo-dipolo anisotrópica. La técnica de birrefrigencia tiene una gran variedad de aplicaciones en el área polimérica desde determinar propiedades moleculares y morfológicas hasta defectos estructurales. En tal sentido, en el siguiente trabajo se estudió la variación morfológica del polietileno de alta densidad (PEAD) nacional (con y sin aditivos) después de ser funcionalizado con anhídrido maleico (MAH) y luego de su posterior modificación con 4-aminopiridina (4-ampy) a través de microscopia óptica de luz polarizada (MOLP). Las muestras estudiadas fueron: PEAD-7000f, polietileno de alta densidad grado 7000; PEAD-g-MAH y PEAD-g-MAH/4ampy. Las muestras fueron caracterizadas en un espectrofotómetro infrarrojo marca Perkin-Elmer, modelo Frontier, acumulando 24 barridos a una resolución de 2 cm-1 y un microscopio óptico de luz polarizada marca Olympus BX50. En los espectros de FT-IR del PEAD original, funcionalizado y modificado se observó la efectiva modificación, evidenciándose los estiramientos correspondientes al grupo C=O característico de imida a 1785 cm-1, amidas a 1720 cm-1 y ácidos a 1710 cm-1. Además, absorciones a 1655, 1590 y 1261 cm-1 asignadas a amidas secundarias solapadas con las absorciones características C=C de anillos aromáticos monosustituidos y, la flexión del enlace C-H del anillo aromático para hidrógenos vecinos a 821 cm-1. En la figura 1 se aprecian las micrografías MOLP de uno de los polietilenos funcionalizados y de los PEAD modificados con 4-ampy. En ellas se evidenció que en el PEAD-g-MAH ya no hay esferulíticas, detectadas en el PE original; además se visualiza en los PEAD-g-MAH/4-ampy el reflejo de luz de diferentes colores, característico de los polímeros de cristal líquido, evidenciando la birrefrigencia generada por los grupos 4-ampy injertados. Tal birrefringencia se presentó en los dos tipos de PEAD modificados (sin aditivos y con aditivos). Ésta birrefrigencia corrobora la presencia de los grupos polares injertados en su estructura (ver esquema, figura 2). En conclusión, la modificación del PEAD con MAH y, específicamente, la posterior reacción con la 4-ampy produjo un material con anisotropía que originó su birrefringencia