Tesis Doctorado
Caracterización superficial de polímeros funciónalizados. Comportamiento en interfaces líquido/aire y líquido/sólido.
Autor
Gargallo-González, Ligia
Pontificia Universidad Católica de Chile
Institución
Resumen
En este trabajo se estudió el comportamiento superficial de polímeros funcionalizados
de tipo anfifílico. La funcionalización se realizó vía copolimerización de monómeros
hidrofílicos e hidrofóbicos y modificación hidrofóbicci de polímeros hidrofílicos.
Utilizando la técnica de Longmuir se establecieron las isotermas presión superficial-área
(fl-A) para seis copolímeros de ácidos alquilitaconámicos y estireno con grupos alquílicos
en lo cadena lateral de largo variable entre 3 y 12 átomos de carbono; para copolímeros
alternantes de ácido alquilmaleámico y estireno y para poli(4-vinilpiridinas) cuaternizadas
con bromuros de alquilo de diferentes largos de cadena alquílica y diferentes
porcentajes de cuaternización. En general, las isotermas FI-A de las monocapas de
Langmuir de los polímeros estudiados son estables y se observan regiones de plateau"
que fueron atribuidas a transiciones de fase superficial entre una fase fluida de baja
densidad y una fase condensada. Se pudo constatar que las características de las
monocapas dependen tanto de la intensidad de las interacciones interfaciales con la
naturaleza de la subfase agua como de las interacciones intersegmentales. Cálculos de
simulación molecular permitieron describir algunos comportamientos no esperados, en
relación al efecto del largo de la cadena alquílica. A su vez, cálculos de mecánica
molecular explican satisfactoriamente datos experimentales en relación al tipo de
interacciones involucradas en la región de mayor empaquetamiento molecular. Se
determinó la energía superficial mediante medidas de mojamiento estimando los ángulos
de contacto de las películas poliméricas con distintos líquidos. Las propiedades dinámicas
de monocapas poliméricas en la interface aire-agua se estudiaron con la técnica de
difusión de luz cuasielástica por ondas capilares térmicamente excitadas. Los datos se
analizaron en términos de le ecuación de dispersión, obteniéndose la elasticidad dinámica
y la correspondiente viscosidad de las monocapas con diferentes densidades de carga. Se
constata que las magnitudes de los parámetros dinámicos aumentan con el aumento de la
hidrofobicidad de los polímeros y varían con la concentración superficial debido a la
naturaleza bifásica de la monocapa en la región diluida.