Estudio estructural de poliésteres derivados de 1,4-butanodiol o 1,6-hexanodiol y ácidos dicarboxílicos alifáticos
Tipus de documentProjecte/Treball Final de Carrera
Data2004
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Descripció
Se han estudiado las estructuras cristalinas de los poliésteres alifáticos derivados del
1,4-butanodiol y el 1,6-hexanodiol y los ácidos subérico y dodecanoico (PE(4,8), PE(4,12),
PE(6,8) y PE(6,12)) mediante las técnicas de difracción de rayos X y difracción de electrones.
Los citados polímeros adoptan una conformación prácticamente extendida y
cristalizan en celdas unidad ortorrómbicas que contienen cuatro segmentos moleculares. Este
rasgo contrasta con las celdas unidad más pequeñas propuestas hasta el momento para otros
poli(alquilendicarboxilatos) que también adoptan una conformación extendida. Asimismo, se
encontraron evidencias de una segunda estructura cristalina no ortorrómbica para el derivado
del 1,6-hexanodiol y el ácido subérico.
Para los cuatro poliésteres se prepararon cristales lamelares a partir de cristalizaciones
isotérmicas de disoluciones diluidas en 1-hexanol o 1-heptanol. La morfología básica de los
cristales obtenidos corresponde a rombos ("lozenge-shaped") truncados, obteniéndose
monocristales, apilamientos en terrazas y cristales con dislocaciones helicoidales levógiras (L)
y dextrógiras (D). Las técnicas de decoración con polietileno demuestran que existe una
sectorización de los cristales y un plegamiento regular de las cadenas moleculares según las
direcciones cristalográficas [100] y [120], organizándose en seis sectores.
Se realizaron cristalizaciones epitaxialmente orientadas utilizando diversos sustratos.
Mediante la difracción de electrones se deduce que los cristales del PE(4,12) y PE(6,12)
obtenidos mediante la cristalización epitaxial sobre ácido benzoico se orientan de forma que
el eje b de la celdilla coincide con la dirección de crecimiento presente del sustrato, inducida
por un gradiente térmico. Resultados similares se han obtenido utilizando teflón (PE(4,12)) e
hidroquinona (PE(6,12)) como sustrato.
La cristalización desde el fundido da lugar a esferulitas con una birrefringencia
negativa y una textura del fibrilar. Mediante diagramas de difracción de electrones
correspondientes a films esferulíticos se deduce que el crecimiento esferulítico coincide con el
eje cristalográfico a.
La evaporación de una disolución concentrada (5mg/mL) del PE(6,12) en xileno da
lugar a esferulitas que presentan normalmente una apariencia fibrilar. Destaca, sin embargo,
que en muestras ultrafinas las esferulitas están claramente compuestas por monocristales.
Éstos se disponen en la cara de crecimiento (010) paralela al radio de la esferulita tal y como
se desprende de las observaciones a altas magnificaciones.
Con el objetivo de determinar las principales características del empaquetamiento se
ha llevado a cabo la simulación molecular.
El PE(4,12) cristaliza en una red ortorrómbica con parámetros a = 5,06 Å, b = 14,56
Å, c = 22,2 Å y simetría del grupo espacial P11b. De los estudios de simulación del diagrama
de electrones y rayos X se ha podido deducir la orientación azimutal y el desplazamiento
relativo según de la cadena molecular de las moléculas que contiene la celdilla unitaria.
Dicho estudio también se ha llevado a cabo para el PE(6,12). A diferencia del
PE(4,12), este poliéster presenta una estructura con una mayor simetría al cristalizar en una
red ortorrómbica con simetría del grupo espacial P21ab. Los parámetros de malla son a =
5,08 Å, b = 14,80 Å y c = 24,7 Å.
ProvinençaAquest document conté originàriament altre material i/o programari no inclòs en aquest lloc web.
TitulacióENGINYERIA QUÍMICA (Pla 2000)
Fitxers | Descripció | Mida | Format | Visualitza |
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31398-1.pdf | Memoria | 6,713Mb | Visualitza/Obre | |
31398-2.pdf | Anexo A | 3,180Mb | Visualitza/Obre | |
31398-3.pdf | Anexo B | 8,832Mb | Visualitza/Obre | |
31398-4.pdf | Anexo C | 4,816Mb | Visualitza/Obre |