Nanocomposites de matriz epoxicaracterización de la interfase por fluorescencia

Résumé

La utilización de la espectroscopia de fluorescencia ha demostrado ser una herramienta potente y eficaz para evaluar las propiedades de la interfase en nanocomposites de matriz epoxi. Utilizando nanopartículas de sílice como nanorefuerzo se han preparado diferentes nanocomposites variando el contenido de nanorrefuerzos, cambiando así el aspecto estructural de la interfase con diferentes estados de dispersión. Se han modificado superficialmente las nanopartículas para generar diferentes interacciones carga/matriz para así evaluar su impacto en las propiedades macroscópicas. Los tratamientos superficiales de las nanopartículas de sílice han permitido también localizar un cromóforo en diferentes regiones de la interfase, y estudiar sus propiedades a partir la emisión de fluorescencia. Se ha estudiado la formación de la red termoestable a nivel macroscópico, y a nivel local utilizando la espectroscopia de fluorescencia. Se ha mostrado que la adición de nanopartículas de sílice acelera la reacción de curado a nivel macroscópico. A nivel interfacial, con la información proporcionada por la espectroscopia de fluorescencia, se ha podido apreciar que la reacción de curado ocurre antes en la zona interfacial y de forma más acelerada que en el seno de la matriz y que estos fenómenos dependen de la naturaleza de la interfase. Se ha realizado un estudio de la dinámica de la relajación estructural de la matriz polimérica y de la temperatura de transición vítrea asociada. Se ha demostrado que macroscópicamente existe en estos nanocomposites dos efectos antagonistas sobre la dinámica de las cadenas poliméricas: una restricción de movilidad a nivel de la interfase y un fenómeno de ruptura de la red termoestable que contribuye a aumentar la movilidad segmental. Ambos efectos dependen de la naturaleza de la interfase. La localización del cromóforo en diferentes regiones de la interfase ha permitido determinar su extensión y diferenciar su comportamiento estructural del de la matriz.