Silice Pirogenica

Revista Iberoamericana de Polímeros Vega et al.

Volumen 8(2), Marzo de 2007 Funcionalización de Nanosílices

SÍNTESIS Y CARACTERIZACIÓN DE NANOSÍLICES FUNCIONALIZADAS INJERTADAS CON 3-AMINOPROPIL TRIETOXISILANO PARA SER UTILIZADAS EN ADHESIVOS DE POLIURETANO
José Vega-Baudrit1, María Sibaja-Ballestero1, José Miguel Martín-Martínez2, Patricia Vázquez3
1) Laboratorio de Polímeros-POLIUNA,Escuela de Química, Universidad Nacional, Apartado 86-3000 Heredia, Costa Rica. Correo electrónico: jvbaudrit@yahoo.es 2) Laboratorio de Adhesión y Adhesivos, Departamento de Química Inorgánica, Universidad de Alicante, 03080, Alicante, España. 3) Centro de Investigación y Desarrollo en Ciencias Aplicadas “Dr. Jorge J. Ronco” (CINDECA), CONICETUNLP, 47 n 257 (B1900AJK) La Plata, Buenos Aires,Argentina

Recibido: Octubre de 2006; Aceptado: Diciembre de 2006

RESUMEN En este trabajo se presentan los resultados obtenidos al modificar superficialmente una sílice pirogénica hidrófila comercial, con una superficie específica de 200 m2/g, a la que se le injertó 3-aminopropiltrietoxisilano. La nanosílice modificada se añadió a adhesivos de poliuretano termoplástico en metiletilcetona. Elmaterial obtenido se caracterizó mediante sus propiedades mecánicas, térmicas, reológicas y adhesivas. Los resultados obtenidos se compararon con los de adhesivos de poliuretano sin sílice y con sílice sin modificar, preparados bajo las mismas condiciones experimentales. Palabras clave: nanosílice, poliuretano, injerto (“grafting”). adhesivo, adhesión, 3-aminopropiltrietoxisilano,

1. INTRODUCCIÓN Lasílice pirogénica se adiciona a los adhesivos debido a sus propiedades como agente antiapelmazante, reforzante, carga y modificador reológico. En este último caso, la sílice pirogénica dispersada en un adhesivo actúa como agente reológico, incrementando la viscosidad, impartiendo tixotropía y actuando como agente de control de sedimentación [1]. La gran variedad de aplicaciones de la sílicepirogénica se debe a la naturaleza hidrófila e hidrófoba de su superficie. En el primer caso, las interacciones en la sílice se deben a los enlaces de hidrógeno formados entre los grupos silanol de su superficie y grupos polares del sustrato al que se incorpora [2].

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Los grupos silanol de la superficie pueden ser modificados químicamente empleando halosilanos como el octadeciltriclorosilano (OTS) o el diclorodimetilsilano (DCDMS), entre otros. Así, la química de la silanización es bien conocida y permite depositar una monocapa mediante reacciones entre organosilanos y los grupos silanol de la superficie de la sílice. Estamonocapa posee en su superficie grupos funcionales como amino (NH2), mercapto (SH) o isocianato (NCO), entre otros. Yeun Choi y colaboradores [3], utilizando 3-aminopropiltrietoxisilano (APS) y zeolitas vía injerto han preparado novedosos materiales semiconductores. En la Figura 1 se observa un ejemplo de la inserción de grupos fulereno vía adición, a la superficie de una zeolita previamente tratadacon 3-aminopropiltrietoxisilano. El producto final es conocido como alambre molecular.
NH2 EtO OH OH OH OH EtO Si EtO 100 °C, 15 min Fulereno 110°C Fu Fu Fu NH2 Si Si Si O O O O O O O O O NH2 NH2

superficie de la sílice

Si Si Si O O O O O O O O O

Figura 1. Inserción de grupos fulereno a la superficie de una zeolita previamente tratada con 3-aminopropiltrietoxisilano [3].

Así, lamodificación de la superficie de materiales como la sílice o las zeolitas, mediante enlaces covalentes es de especial importancia para la obtención de materiales híbridos con múltiples aplicaciones tecnológicas. La inmovilización de macromoléculas en la superficie de la sílice o del vidrio, junto con el 3-aminopropiltrietoxisilano y glutaraldialdehído, han sido ampliamente utilizadas en el campo de la...