Desarrollo de nanocompositos avanzados de caucho natural mediante aplicación de método látex

Abstract

Los materiales compuestos o compositos consisten en la mezcla de dos o más materiales. Se designa matriz al material que se encuentra en mayor proporción y relleno al material que se encuentra en menor proporción y disperso en la matriz. Estos materiales se denominan nanocompositos si el relleno corresponde a partículas nanométricas. Los nanocompositos son de gran interés científico y tecnológico debido a las propiedades que estos pueden presentar. Es sabido que el uso de materiales grafiticos como relleno, tales como los nanotubos de carbono o el óxido de grafito reducido térmicamente (TRGO) mejoran las propiedades eléctricas y mecánicas del nanocomposito respecto de la matriz de polímero. Esta tesis propone una investigación sobre el efecto que tiene el TRGO sobre las propiedades eléctricas y mecánicas del caucho natural (NR). La preparación de estos nanocompositos contempló la adición de TRGO en suspensión a látex de NR. Los resultados indican que los nanocompositos de TRGO/NR obtenidos presentan conductividad eléctrica de hasta 10-4 S/cm, muy superior al NR (10-13 S/cm). Asimismo, los nanocompositos de TRGO/NR presentan mejoras en sus propiedades mecánicas que se reflejan en un aumento de la rigidez y de la resistencia a la tracción, con pérdidas muy leves en la elongación a la rotura. Además, se evaluaron diferentes aspectos que podrían influir en las propiedades de estos nanocompositos, tales como la naturaleza del surfactante y la morfología de TRGO. Finalmente, se informa las aplicaciones potenciales que los nanocompositos de TRGO/NR presentarían en el campo de sensores extensométricos

Composites are the mixture of two materials or more, where it is known as matrix the material that is found in higher amount and it is known as filler the material with lower content that is dispersed in matrix. If the filler has nanometric dimension, the composite is designated as nanocomposite. The nanocomposites have woken much scientific and technological interest, due to the properties that they present. It is known that the using of graphitic materials, such as multi walled carbon nanotubes or thermally reduced graphite oxide (TRGO) improve the electrical and mechanical properties of nanocomposites respect to the polymer matrix. This thesis proposes a research about the effect of TRGO on the mechanical and electrical properties of natural rubber (NR). The preparation of these nanocomposites considered the addition of a suspension of filler to NR latex. The outcomes indicate that the nanocomposites of TRGO/NR present an electrical conductivity up to 10-4 S/cm, much higher than the conductivity of net NR (10-13 S/cm). Besides, the nanocomposites of TRGO/NR present better mechanical properties than net NR, this is reflected in the increases of the stiffness and the tensile strength, with light decreases of the elongation at break. In addition, it was studied different aspect that could affect in the properties of nanocomposites, such as the nature of surfactant and the morphology of TRGO. Finally, it is informed the potential application that could present in the field of extensometric sensor these nanocomposites of TRGO/NR