Caracterización de nanocompuestos de poliuretano-urea/montmorillonita por XRD y μ-Raman

Autores/as

  • Alneira Cuéllar Burgos Universidad Nacional de Colombia
  • Fabio Augusto Mesa Rueda Universidad Nacional de Colombia
  • Carlos Vargas Hernández Universidad Nacional de Colombia
  • Jairo Ernesto Perilla Perilla Universidad Nacional de Colombia

Palabras clave:

poliuretano-urea, arcilla, montmorillonita, nanocompuesto, raman

Resumen

En este trabajo se ha utilizado un copolímero de poliuretano urea (PUU) y una montmorillonita (MMT) modificada para obtener un nanocompuesto. El silicato modificado fue exfoliado en la matriz del PUU mediante el uso de la técnica de intercalación por solución y posteriormente caracterizados por Difracción de Rayos X (XRD) y por espectroscopia μ-Raman.

A través de la espectroscopía micro-Raman se logró identificar modos característicos tanto de la arcilla modificada como del PUU, siendo los más importantes para la arcilla modificada dos picos más intensos localizados en 2.850 y 2.884 cm-1 correspondientes al modo vibracional de grupo -CH2-. En la mayoría de las arcillas, la banda 800-600 cm-1 corresponde a modosvibracionales Si-O-Si conectados al SiO4 del tetraedro, siendo el modo vibracional de control de la arcilla ubicado alrededor de 707cm-1y para PUU los modos asociados a las bandas 1.640 y 1.716 cm-1 del grupo carbonilo de la urea y el uretano respectivamente.

Para el nanocompuesto se observaron cambios acentuados en la intensidad de los modos vibracionales del grupo éter simétrico y asimétrico (912 cm-1 y 1.200 cm-1), por la incorporación de arcilla en estas fases. Por XRD se determinó que la arcilla modificada presentaba una morfología de exfoliación dentro de una matriz amorfa.

|Resumen
= 209 veces | PDF
= 74 veces|

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.

Biografía del autor/a

Alneira Cuéllar Burgos, Universidad Nacional de Colombia

Departamento de Ingeniería Química.

Fabio Augusto Mesa Rueda, Universidad Nacional de Colombia

Departamento de Ingeniería Química.

Carlos Vargas Hernández, Universidad Nacional de Colombia

Laboratorio de Propiedades Ópticas de Materiales (POM).

Jairo Ernesto Perilla Perilla, Universidad Nacional de Colombia

Departamento de Ingeniería Química.

Citas

M. McKee, T. Park, S. Unal, I. Yilgor, T. E. Long. “Electrospinning of linear and highly branched segmented poly(urethane urea)s”. Polymer. Vol. 46. 2005. pp. 2011-2015.

J. T. Garrett, J. S. Lin, J. Runt. “Influence of Preparation Conditions on Microdomain Formation in Poly(urethane urea) Block Copolymers”. Macromolecules. Vol. 35. 2002. pp. 161-168.

M. O’Sickey, B. D. Lawrey, G. L. Wilkes. “Structure– Property Relationships of Poly(urethane urea)s with Ultra-low Monol Content Poly(propylene glycol) Soft Segments. I. Influence of Soft Segment Molecular Weight and Hard Segment Content”. Journal of Applied Polymer Science. Vol. 84. 2002. pp. 229-243.

R. Xu, E. Manias, A. J. Snyder, J. Runt. “New Biomedical Poly(urethane urea)-Layered Silicate Nanocomposites”. Macromolecules. Vol. 34. 2001. pp. 337-339.

R. Xu, E. Manias, A. J. Snyder, J. Runt. “Low permeability biomedical polyurethane nanocomposites”. Journal of Biomedial Materials Research. Vol. 64. 2003. pp. 114-119.

K. J. Yao, M. Song, D. J. Hourston, D. Z. Luo. “Polymer / layered clas nanocomposites: 2 polyurethane nanocomposites”. Polymer. Vol. 43. 2002. pp. 1017-1020.

U. Seah. Biomedical Polyurethane Nanocomposites Via Nanofiller Modification. Ph.D Thesis. University of Queensland. Department of Chemical Engineering. Queensland. 2004. pp. 1-49.

X. Cao, L. J. Lee, T. Widya, C. Macosko. “Polyurethane/ clay nanocomposites foams: processing, structure and properties”. Polymer. Vol. 46. 2005. pp. 775-783.

J. W. Gilman, C. L. Jackson, A. B. Morgan, R. Harris, E. P. Giannelis, E. Manias, D. Hilton, M. Wuthenow, S. H. Phillips. “Flammability Properties of Polymer- Layered-Silicate Nanocomposites. Polypropylene and Polystyrene Nanocomposites”. Chemistry of Materials. Vol. 12. 2000. pp. 1866-1873.

Y. I. Tien, K. H. Wei. “High-Tensile-Property Layered Silicates/Polyurethane Nanocomposites by Using Reactive Silicates as Pseudo Chain Extenders”. Macromolecules. Vol. 34. 2001. pp. 9045-9052.

J. Xiong, Z. Zheng, H. Jiang, S. Ye, X. Wang. “Reinforcement of polyurethane composites with an organically modified montmorillonite”. Composites Part A: Applied Science and Manufacturing. Vol. 38. 2007. pp. 132-137.

F. Chavarria, D. R. Paul. “Morphology and properties of thermoplastic polyurethane nanocomposites: Effect of organoclay structure”. Polymer. Vol. 47. 2006. pp. 7760-7773.

N. Luo, D. N. Wang, S. K. Ying. “Phase Separation in Segmented Poly (urethane urea) Copolymers during Reaction Injection Molding (RIM) Polymerization”. Journal of Polymer Science Part B: Polymer Physics. Vol. 35. 1997. pp. 865-873.

S. Parnell, M. Cakmak, K. Min. “Kinetic studies of polyurethane polymerization with Raman spectroscopy”. Polymer. Vol. 44. 2003. pp. 5137-5144.

S. Parnell, K. Min. “Reaction kinetics of thermoplastic polyurethane polymerization in situ with poly (vinyl chloride)”. Polymer. Vol. 46. 2005. pp. 3649-3660.

R. L. Frost, L. Rintoul. “Lattice vibrations of montmorillonite: an FT Raman and X-ray diffraction study”. Applied Clay Science. Vol. 11. 1996. pp. 171-183.

S. Zhang, Z. Ren, S. He, Y. Zhu, C. Zhu. “FTIR spectroscopic characterization of polyurethane-urea model hard segments (PUUMHS) based on three diamine chain extenders”. Spectrochimica Acta Part A. Vol. 66. 2007. pp. 188-193.

D. K. Chattopadhyay, B. Sreedhar, K. V. S. N. Raju. “The phase mixing studies on moisture cured polyurethane-ureas during cure”. Polymer. Vol. 47. 2006. pp. 3814-3825.

F. Yeh, B. S. Hsiao, B. B. Sauer, S. Michel, H. W. Siesler. “In-Situ Studies of Structure Development during Deformation of a Segmented Poly(urethane-urea) Elastomer”. Macromolecules. Vol. 36. 2003. pp. 1940-1954.

B. Stuart. Polymer Analysis. Ed. John Wiley and Sons. New York. Vol. 1. 2002. pp. 275-279.

R. A. Nyquist. Interpreting Infrared, Raman, and Nuclear Magnetic Resonance Spectra. Ed. Academic Press. San Diego (CA). Vol. 2. 2001. pp. 609-621.

N. Cordeiro, M. N. Belgacem, A. Gandini, C. P. Neto. “Urethanes and polyurethanes from suberin: 1. Kinetic study”. Industrial Crops and Products. Vol. 6. 1997. pp. 163-167.

I. Yilgor, E. Yilgor, I. G. Guler, T. C. Ward, G. L. Wilkes. “FTIR investigation of the influence of diisocyanate symmetry on the morphology development in model segmented polyurethanes”. Polymer. Vol. 47. 2006. pp. 4105-4114.

I. Yilgor, B. D. Mather, S. Unal, E. Yilgor, T. E. Long. “Preparation of segmented, high molecular weight, aliphatic poly (ether-urea) copolymers in isopropanol. In-situ FTIR studies and polymer synthesis”. Polymer. Vol. 45. 2004. pp. 5829-5836.

A. Ferry, P. Jacobsson, J. D.V. Heumen, J. R. Stevens. “Raman, infra-red and d.s.c. studies of lithium coordination in a thermoplastic polyurethane”. Polymer. Vol. 37. 1996. pp. 737-744.

C. H. Dan, M. H. Lee, Y. D. Kim, B. H. Min, J. H. Kim. “Effect of clay modifiers on the morphology and physical properties of thermoplastic polyurethane/clay nanocomposites”. Polymer. Vol. 47. 2006. pp. 6718- 6730.

R. A. Vaia, R. K. Teukolsky, E. P. Giannelis. “Interlayer Structure and Molecular Environment of Alkylammonium Layered Silicates”. Chemistry of Materials. Vol. 6. 1994. pp. 1017-1022.

R. A. Vaia, E. P. Giannelis. “Polymer Melt Intercalation in Organically-Modified Layered Silicates: Model Predictions and Experiment”. Macromolecules. Vol. 30. 1997. pp. 8000-8009.

B. Finnigan, D. Martin, P. Halley, R. Truss, K. Campbell. “Morphology and properties of thermoplastic polyurethane nanocomposites incorporating hydrophilic layered silicates”. Polymer. Vol. 45. 2004. pp. 2249-2260.

Descargas

Publicado

2010-01-22

Cómo citar

Cuéllar Burgos, A., Mesa Rueda, F. A., Vargas Hernández, C., & Perilla Perilla, J. E. (2010). Caracterización de nanocompuestos de poliuretano-urea/montmorillonita por XRD y μ-Raman. Revista Facultad De Ingeniería Universidad De Antioquia, (54), 57–64. Recuperado a partir de https://revistas.udea.edu.co/index.php/ingenieria/article/view/14165