Modificación superficial de nano o micropartículas de óxido de zinc con aplicaciones fotoquímicas en poliolefinas.

Chávez Granados, Juan Pablo (2020) Modificación superficial de nano o micropartículas de óxido de zinc con aplicaciones fotoquímicas en poliolefinas. Maestría thesis, Universidad Autónoma de Nuevo León.

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Resumen

En los últimos años la industria del cableado ha tenido que aditivar regularmente las formulaciones de cables debido a la radiación electromagnética sobre todo la que se encuentra en la región ultravioleta ya que esta tiene la energía suficiente para degradar los polímeros. Una alternativa para ello es el uso del óxido de zinc que ha sido empleado como estabilizador U.V. y como aditivo catalizador de la fotodegradación. En diversos estudios se ha demostrado que el efecto deseado depende del tamaño de las nanopartículas de ZnO. Para lograr el efecto deseado es necesario realizar un proceso de compatibilización entre el polímero y la carga dado que por lo regular las nanopartículas son incompatibles. Para realizar lo anterior se llevaron a cabo varios experimentos para determinar la relación adecuada precursor solvente para la obtención de las nanopartículas de óxido de zinc. También se llevaron a cabo varios tratamientos térmicos para ver el crecimiento o disminución del tamaño de partícula; además de la modificación superficial del óxido de zinc con diferentes ácidos grasos con el fin de ver la compatibilidad con una matriz polimérica base polietileno. Para conocer el porcentaje de orgánico eliminado durante el tratamiento térmico se realizó el análisis de muestras por las técnicas de Termogravimetría (TGA). Para conocer los cambios en la estructura química de las muestras antes y después de la modificación superficial se llevó a cabo un estudio por espectroscopia de infrarrojo (FT-IR). Además, se realizó su estudio por espectroscopia de UV-Visible (UV-Vis) a fin de obtener información de las propiedades ópticas de las muestras. A fin de conocer las propiedades mecánicas del material cuando es sometido a esfuerzos de tracción se realizó la prueba de resistencia a la tensión. Para obtener información de la superficie de las muestras y como se dispersó el ZnO en la matriz polimérica se realizó un análisis por microscopia electrónica de barrido (SEM). Por último, para obtener información morfológica y cristalográfica de las nps se realizó el análisis por medio de la técnica de microscopia electrónica de transmisión (TEM). De estos análisis se concluyó que se pueden sintetizar partículas de óxido de zinc por el método sol-gel con un control de tamaño, que el tratamiento térmico en el óxido de zinc ayuda a controlar el tamaño de la partícula y también ayuda en el crecimiento de esta. La modificación superficial no afecta las propiedades ópticas de las Nps de ZnO e incrementa la compatibilidad de estas con la matriz polimérica y que el efecto fotocatalítico se presenta en muestras donde la partícula es de menor tamaño y el efecto fotoestabilizador se presenta en partículas de mayores dimensiones.

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