Monitorización de la reocinética de curado de resinas de tipo resol para controlar la relación propiedades-estructuras. Funcionalidad y diseño de nanodistribuciones

Résumé

Las resinas fenólicas constituyen una de las familias de polímeros más extensamente utilizadas debido a sus buenas propiedades físicas, mecánicas y eléctricas. Desafortunadamente, la restringida movilidad molecular debida a su alto grado de entrecruzamiento genera una tendencia hacia la fragilidad que hace que necesiten ser modificadas. Existen diferentes vías para mejorar las propiedades mecánicas y mantener un balance con el resto de propiedades de estas resinas, siendo una de ellas la modificación de dichas resinas mediante la adición de nanocargas basados en arcilla, la cual ha motivado el desarrollo de este trabajo. Para ello, primeramente se ha realizado un estudio de las arcillas y de las diferentes variables de la modificación de éstas mediante surfactantes compatibles con las resinas fenólicas, para a continuación adicionarlas a estos sistemas y estudiar el impacto sobre las propiedades finales del material. Además, también han sido analizados los efectos de la dispersión de la arcilla sobre la cinética de curado de la resina. Posteriormente, se ha llevado a cabo un proceso de optimización del proceso estudiando la influencia de las diferentes variables de la reacción sobre la dispersión de la arcilla y prestando especial interés en el incremento de las propiedades mecánicas y térmicas. Finalmente, es importante destacar la importancia que han adquirido en los últimos años los copolímeros de bloque como modificadores de las resinas en general, ya que posibilitan la obtención de resinas termoestables nanoestructuradas, lo cual puede ampliar el campo de aplicaciones de éstas. Por este motivo se incluye un último capítulo en el que se trata sobre la obtención de nanoestructuras mediante el uso de un copolímero dibloque compuesto por un bloque de poli(metacrilato de metilo) y otro de poli(2-vinil piridina), analizándose el efecto del contenido de copolímero en las interacciones entre el copolímero y la matriz fenólica y en la morfología final del sistema, identificándose además una serie de condiciones para la pirólisis controlada del bloque de PMMA con la intención de desarrollar un material microporoso con un tamaño de poro bien definido.