Síntesis y reforzamiento estructural de un composite de poliuretano a diferentes composiciones de grafeno

Abstract

En el presente trabajo se determinó el protocolo de síntesis de un composite de poliuretano y óxido de grafeno (GO) y se identificó el efecto que produce el relleno en las propiedades fisicoquímicas, fisicomecánicas y térmicas, mediante análisis termogravimétrico (TGA), análisis mecánico dinámico (DMA) en pruebas de tensión y compresión y prueba de hinchamiento y ataque químico con cinco solventes. Para ello se estudió la influencia de variables como la composición de GO en la matriz y la relación molar entre poliol y diisocianato, para analizar la estabilidad térmica, módulo de Young y comportamiento químico del material. La espectroscopía infrarroja comprobó la reacción entre GO y PU. Al adicionar 0,04% en peso de GO, el composite presentó mejoría en la estabilidad térmica y aumento en el módulo de Young de 3,7 a 4,92 y de 15,10 a 20,01 MPa para la relación molar 1:1 y 1,5:1 respectivamente. Por otro lado, al aumentar la concentración de GO a 0,08% disminuye dichos valores a 4,26 y 9,68 MPa para la relación molar de 1:1 y 1,5:1 respectivamente; mientras que la caracterización fisicoquímica muestra que el composite no es apto para entrar en contacto con gasolina, ACPM y HCl por daño estructural y alta absorción. En síntesis, la estabilidad estructural del PU aumenta incorporando GO a una concentración en peso de 0,04% y los composites con relación molar NCO:OH 1,5:1 presentan características mecánicas y térmicas superiores a los sintetizados con relación NCO:OH 1:1.