Abstract:
En este trabajo, se sintetizaron nanopartículas de ZrO2, ZnO y CeO2 por la técnica sol-gel y fueron tratadas térmicamente a diferentes temperaturas (120, 235, 400, 600 y 800 °C); posteriormente, fueron adicionadas a la matriz polimérica de PMMA en dos porcentajes distintos (0.5 y 1% en peso) por el método de extrusión monohusillo con el objetivo de determinar el mecanismo de interacción y la influencia de estos parámetros sobre las propiedades finales de los sistemas PMMA/nanopartículas inorgánicas. Se realizaron estudios de difracción de rayos X (XRD), microscopía electrónica de transmisión (MET), dispersión dinámica de luz (DLS), microscopía confocal de barrido laser (CLSM), espectroscopia de infrarrojo por transformada de Fourier (FT-IR), resonancia magnética nuclear (NMR), espectroscopia ultravioleta visible (UV-vis), análisis termogravimétrico – calorimetría diferencial de barrido (TGA-DSC), nanoindentación y ensayo de tracción para evaluar la estructura y morfología, así como las propiedades ópticas, térmicas y mecánicas. Los resultados obtenidos muestran que la incorporación de nanopartículas de ZrO2, ZnO y CeO2, respectivamente, incrementa la temperatura de degradación y la absorción en la región UV como función de la cantidad de partículas adicionadas así como la temperatura de tratamiento térmico aplicada. Además, se confirma que las partículas de ZrO2, ZnO y CeO2 imparten dureza, rigidez y resistencia a la tracción al PMMA. Finalmente se concluye que el sistema híbrido obtenido con un mayor balance entre propiedades ópticas, térmicas y mecánicas fue el PMMA/CeO2 con 1% en peso de las partículas tratadas a 400 ºC. Este material puede ser utilizado principalmente en el sector de la construcción para aplicaciones en exteriores donde se requiere de materiales transparentes que presenten mayor estabilidad frente a la fotodegradación, así como en dispositivos electrónicos donde es indispensable una alta estabilidad térmica.
Palabras clave
Absorción UV, CeO2, estabilidad térmica, nanopartículas, PMMA, ZnO, ZrO2
