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Trujillo Díaz, Mariselis

Egresada(o) del Programa :Ingeniería de Materiales
En fecha :2008-01-07
Título del Trabajo : Caracterización Morfológica, Térmica y Mecánica de Nanocompuestos de Polietileno/Nanotubos de Carbono
Profesor(es) Asesor(es) :Muller, Alejandro
Palabras Claves :Nanocompuestos, Polietileno, NTC, cristalización
 

Resumen del Trabajo

En este trabajo se presentan los resultados de la caracterización morfológica, térmica y mecánica de nanocompuestos preparados a partir de la polimerización del polietileno (PE) sobre los nanotubos de carbono (NTC). El efecto de la composición (≈6-30%NTC) y la geometría de los NTC (SWNT, DWNT, MWNT) fueron evaluadas, encontrándose un excelente efecto nucleante de los mismos sobre la cristalización del PE independientemente de la proporción y geometría. Inclusive demostraron ser más eficientes en el proceso de nucleación que los autonúcleos del PE. Los resultados de MET y DSC mostraron que bajo cristalizaciones dinámicas e isotérmicas, las lamelas producidas en la matriz del nanocompuesto son más gruesas que las producidas en el polímero puro e inclusive en la mezcla física del polietileno y NTC, lo cual hace pensar que los cambios inducidos en el PE son debido a la manera como la cadena macromolecular crece sobre la superficie del nanotubo tratado con el catalizador. La sorprendente estabilidad lamelar se reflejó inclusive en los resultados de los estudios de autonucleación y recocidos sucesivos (SSA). Al evaluar la cinética de cristalización isotérmica a una misma temperatura resultó comprometido el proceso de cristalización y los índices de Avrami disminuyeron, esto independientemente del tipo de NTC. En un estudio preliminar de las propiedades mecánicas a la tracción de los nanocompuestos se realizaron mezclados en el fundido de un PEAD comercial (7000F) con composiciones de: 0, 0,5, 1 y 2% de un MWNT recubierto de PE, encontrándose que alrededor de 1% se presentó un óptimo en las propiedades mecánicas medidas, lográndose incrementos alrededor de un 30% en el esfuerzo de fluencia e incrementos en la rigidez (~44%), sin sacrificar la tenacidad del material; incrementos que no se encontraron para el sistema preparado con la composición equivalentes a 1% del masterbach pero sin recubrimiento de PE.

 

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