Estudio calorimétrico de los cambios en la cristalinidad de membranas

Abstract

En este trabajo se analizan los cambios en el grado de cristalización y en los hábitos cristalinos que el ácido sulfosuccínico (SSA) produce en membranas de polivinil alcohol (PVA). Las membranas resultantes del entrecruzamiento del PVA con SSA, un agente que incorpora además grupos sulfónicos que hacen al conjunto un buen conductor protónico, pueden utilizarse como electrolito en pilas de combustible alimentadas directamente con metanol (DMFC). Por medio de ensayos dinámicos de fusión y cristalización por calorimetría DSC se han obtenido el grado de cristalinidad y los parámetros cinéticos de cristalización de las diferentes membranas fabricadas. Para el análisis cinético se ha utilizado el método de Avrami modificado para ensayos no isotérmicos y el método de Ozawa modificado. Los ensayos calorimétricos se han complementado con ensayos mecánicos en un analizador dinámico mecánico con el que se han medido las variaciones del módulo elástico con la temperatura. Los análisis de muestras mediante espectroscopia infrarroja con transformada de Fourier y reflectancia total atenuada (FTIR-ATR) han servido para complementar el análisis de la cristalinidad y determinar el alcance de la posible degradación de las membranas al someterlas a temperaturas elevadas. Entre los resultados que se mostrarán en esta comunicación, cabe destacar la disminución drástica de la cristalinidad al añadir el SSA en proporciones pequeñas y la importancia que tiene el contenido de agua estructural en el desarrollo de la cristalinidad tanto en membranas de PVA solo como en membranas de PVA-SSA y las consecuencias que todo ello tiene en su resistencia térmica y mecánica.