Estudio de la energía superficial de refuerzos por IGC para su aplicación en el desarrollo de materiales compuestos

Resumen

En composites es vital una buena adhesión entre matriz y refuerzo y esto se refleja en la formación de la interfase. Las principales sondas en IGC son los n-alcanos. La energía de adsorción de los miembros de esta serie da el valor la energía libre del grupo CH2. También utilizamos las series de n alcoholes y n alquilfenilos, como sondas para caracterizar las superficies y se describe un método para obtener la componente específica de una superficie y las componentes Ka y Kb, en las mismas unidades de energía. Realizaremos un mapeo superficial de los materiales. Mediante IGC los solutos se retienen al pasar por la columna según su interacción con la fase estacionaria. El volumen de retención está relacionado con la energía libre y se pueden obtener parámetros a partir de datos experimentales. Se propone un nuevo enfoque para obtener Ka y Kb de las superficies en las mismas unidades que la componente de London. Mostramos un trabajo realizado sobre diferentes refuerzos típicos de materiales compuestos y la simulación de sus interacciones con una matriz. Se propone un método de cálculo que permite un mapeo energético de la superficie. Las sondas utilizadas son n alcanos, n alcoholes, n-alquilfenilos, y sondas ácido-base.Proponer un método indirecto, para calcular la energía superficial de un sólido para su aplicación en materiales compuestos. Obtener un mapa superficial con la fracción dispersiva de la componente de London, el porcentaje de puntos polares y los valores de Ka y Kb en las mismas unidades. Proponer el uso de las series de alcoholes y alquilbencenos como sondas para el cálculo de las interacciones por puentes de H y tipo Pi en los refuerzos sólidos. Como resultado, obtener un mapa superficial para distintos refuerzos utilizados, enfrentarlos con una matriz clásica y estudiar su potencial interacción en la interfase. Una vez calculados la componente específica, Ka y Kb para una superficie X podemos hacer un mapeo superficial de los distintos materiales estudiados Los valores de K se pueden obtener aplicando la ecuación: Obtenemos una estimación de las interacciones que se darán entre refuerzo y matriz. El WaOH extrapolado para el cero carbonos en los miembros altos de la serie ROH representa las interacciones producidas por el grupo OH y el WaOH por extrapolación de la línea de metanol etanol a cero carbonos, restado este valor en polietileno, representa los puentes de hidrógeno para el radical OH. La serie de alquilbencenos, son moléculas con una parte alquílica, unida a un anillo aromático. Este tiene una alta polarizabilidad por la gran movilidad de su nube electrónica deslocalizada, lo que hace que este grupo tenga afinidad por sitios con interacciones tipo London. La componente de London Total calculada mediante la pendiente de los alcanos, sólo indica la concentración de los puntos activos. Se propone un método de cálculo de AN y DN en valores de índices de CH2. Se proponen valores de AN y DN para el grupo OH, como sonda en estudios de superficies. Se propone un método de caracterización de energía de London y ácido base en las mismas unidades para refuerzos en materiales compuestos. Se estima la interacción refuerzo matriz cianoéster con los valores obtenidos. Utilizando N alcoholes como sondas, obtenemos valores consistentes de energía superficial. Incluir el valor de la adsorción del OH da más credibilidad a los cálculos y el ajuste teórico y experimental para es significativamente bueno. Se propone una forma de cuantificar la capacidad para formar puentes de H de una superficie. Los alquil bencenos pueden ser sondas para estudiar los enlaces por los electrones deslocalizados aromáticos. Se observan indicios de la presencia de los mismos en el hilo de cobre. No hemos podido obtener conclusiones significativas.