Efecto de la concentración y tipo de surfactante en la estabilidad coloidal y diámetro de partículas de hidrogeles base acrilatos

Abstract

RESUMEN: En este trabajo se sintetizaron hidrogeles mediante la técnica de polimerización por emulsión a partir de acrilato de etilo (AE), ácido acrílico (AA) y dimetilacrilato de etilenglico (EDGMA), siendo este último empleado como entrecruzante de este material, obteniendo la cantidad máxima de 3%peso (%p) respecto a los monómeros que soporta el material sin que se presente separación de fases. Estos materiales tienen diversas aplicaciones entre las que se encuentra la encapsulación de nanopartículas empleadas en reacciones fotocatalíticas. Debido a la inestabilidad inherente de los hidrogeles sintetizados por la técnica anteriormente mencionada, fue necesario evaluar la estabilidad coloidal de los materiales sintetizados, para lo cual se realizó un estudio en función de la concentración y tipo de surfactante aniónico y no iónico, siendo los principales factores que brindan estabilidad a un sistema coloidal, para el estudio se emplearon tras surfactantes diferentes: Emulsogen col 100(EC), lauril sulfato de sodio (LSS) y el Tween 80(TW). Se sintetizaron materiales con únicamente EC presentando un tiempo de estabilidad corto ya que se llevaba a cabo la separación de fases del sistema a la semana de ser sintetizado. Durante las síntesis se siguió la cinética de la reacción por método gravimétrico, posteriormente a los látex se les evaluó por la técnica de dispersor de luz para obtener su diámetro de partícula promedio, la distribución del diámetro de partículas y el potencial zeta (ﺡ). De los materiales sintetizados, la serie ETR-# presentó poco tiempo de estabilidad al sufrir separación de fases a las tres semanas de síntesis, el material LTR1-80, que fue sintetizado en julio de 2019, presenta las mejores propiedades de estabilidad al no presentar separación de fases a la fecha de publicación de este trabajo, al adicionar menor cantidad de surfactante los materiales se vuelven inestables. Por último, se evaluó la estabilidad en función de la cantidad de AA en los materiales, el aumento de cargas proporcionado por el incremento de AA genera mayor inestabilidad por lo que 20%p es la mayor proporción con la que se pudo sintetizar una material estable, siendo el material AG-15 el tienen mayor uniformidad de tamaños de partículas y se encuentra más alejado de la zona de inestabilidad coloidal.