| Summary: | En la actualidad el desarrollo de materiales compuestos forma parte de un gran
número de investigaciones, debido a que se pueden aprovechar las
propiedades de cada uno de los elementos constituyentes de éste y desarrollar
un material avanzado con un mayor campo de aplicación.
El desarrollo de nuevos materiales va encaminado a satisfacer principalmente
las necesidades de la industria pero a su vez también el área de
investigación. Aunado a esto, la síntesis y preparación de estos materiales,
cumplen con los requerimientos para aplicaciones en sistemas electrónicos,
biológicos, aeronáuticos, etcétera.
En el presente trabajo de investigación, se prepararon compuestos poliméricos
de Politereftalato de etilenglicol (PET) y óxido de grafeno reducido (rGO), como
carga o material reforzante, una vez sintetizados estos materiales, se estudió su
comportamiento reológico, también se analizó la dispersión del rGO en la matriz
del polímero, así como su morfología. Es importante remarcar que el rGO
utilizado en este trabajo de tesis fue obtenido por medio de la oxidación del
grafito utilizando el método de Hummers y una posterior reducción química
usando hidrosulfito de sodio. Aunado a lo anterior se evaluó un
compatibilizante ionómero de poliéster (PETi), con la finalidad de homogenizar
la dispersión del rGO en la matriz del polímero, la principal función del
compatibilizante es promover la intercalación/exfoliación del material reforzante
en la matriz polimérica.
Los materiales compuestos fueron sometidos a un estudio de microscopía
óptica, con el fin de evaluar la dispersión del rGO en la matriz del polímero, así
como su morfología. Los resultados obtenidos de este estudio nos muestran,
que no se logró obtener una morfología con una distribución homogénea del
rGO en la matriz polímerica, sin embargo, de entre todas las muestras
analizadas se consiguió una mejor dispersión en el compuesto de (PET+PETi 2
5.0% en peso +rGO 0.1% en peso), lo cual se atribuye a la relación de
compatibilizante/rGO que se aplicó a la muestra.
A su vez, también se realizó un análisis reológico a los materiales en “estado de
fundido” y en “estado sólido”, con la intención de analizar las interacciones
macromoleculares entre la matriz y el rGO.
Los resultados obtenidos mediante los análisis reológicos aportaron información
importante referente al comportamiento macromolecular que existe en los
compuestos y su procesamiento; se puede decir que el material compuesto de
(PET+PETi5.0% en peso +rGO 0.1% en peso), es una buena opción para su
procesamiento, esto en base al comportamiento reológico obtenido a bajas
frecuencias, en este intervalo de frecuencias dicha muestra presentó menos
viscosidad, lo que es conveniente para su procesamiento, debido a que
requiere menos energía para su procesamiento.
Por otra parte, en los resultados obtenidos mediante la caracterización
reológica de las muestras con un estado sólido aparente, el compuesto con
mejores resultados, fue el mismo que en estado fundido (PET+PETi5.0% en
peso +rGO 0.1% en peso), el cual, aunque no presentó un aumento apreciable
en su módulo elástico, se observó que dicho módulo no tuvo un decremento
significativo cuando la temperatura aumenta, en comparación con el PET virgen
y el resto de los materiales preparados. Los resultados obtenidos mediante
microscopía óptica también muestran que esta muestra presenta la mejor
dispersión del rGO en la matriz polimérica.
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