Síntesis y estudio de estructuras inorgánicas-orgánicas a base de SiO2-PS obtenidas mediante el proceso sol-gel

Abstract

The biggest challenge to the problem of energy saving, is linked to the conservation of natural resources and reduction in economic costs. In particular the temperature control in labor and domestic enclosures, generates a high consumption of electricity. Many times the comfort of a suitable temperature is altered by the presence of windows (or windshield in the case of automobiles). Assessing this condition, this project proposes conventional glass coating in order to improve their thermal insulation. In this context, a polymer compound was synthesized as in the case of polystyrene (PS) with and without a chain transfer agent (2-Mercaptan ethanol; 2- MEOH); which, being used he was able to act as a thermal insulator to heat transfer (Q ') under controlled conditions. The work was classified in two stages; the first was the synthesis of styrene (ST) with 2-MEOH where the oligomer hydroxyl-terminated functionalized polystyrene (PSCTOH) to subsequently interact in a hybrid filmogenic solution based on silicon dioxide (SiO2) -PS was obtained Sol-gel through the process and give rise to hybrid coatings on substrate (glass); in the second stage out obtaining oligomers of polystyrene without hydroxyl termination reaction (without 2-MEOH) (PSSTOH) was led in order to use as organic coated to different thicknesses on monoliths based on SiO 2 (mSiO2) obtained by Sol-gel process. Hybrid systems were analyzed by Infrared Radiation by Fourier Transform (FT-IR); mSiO2 PS to its resistance to penetration by microhardness (Vickers Microhardness) and thermal resistance through the Disk Read (Lee's Disk) method was analyzed.

El mayor reto al problema del ahorro de energía, esta vinculado a la conservación de los recursos naturales y a la reducción en costos económicos. De manera especial el control de la temperatura en los recintos laborales y domésticos, genera un alto consumo de electricidad. Muchas de las veces el confort de una temperatura adecuada se ve alterada por la presencia de ventanas (o parabrisas en el caso de automóviles). Valorando esta condición, este proyecto plantea el recubrimiento de vidrios convencionales con el propósito de mejorar su aislamiento térmico. Bajo este contexto, se sintetizo un compuesto polimérico como fue el caso del poliestireno (PS) con y sin un agente de transferencia de cadena (2-Mercaptano etanol; 2- MEOH); el cual, al ser empleado fue capaz de actuar como aislante térmico a la transferencia de calor (Q′ ) bajo condiciones controladas. El trabajo se clasifico en dos etapas; la primera fue la síntesis del estireno (ST) con el 2-MEOH de donde se obtuvo el oligómero de poliestireno funcionarizado con terminación hidroxilo (PSCTOH) para posteriormente interaccionar en una solución filmogénica híbrida a base de dióxido de silicio (SiO2)-PS a través del proceso Sol-gel y dar origen a recubrimientos híbridos sobre sustrato (vidrio); en la segunda etapa se llevo a cabo obtención de oligómeros de poliestireno sin terminación hidroxilo (reacción sin el 2-MEOH) (PSSTOH) con la finalidad de utilizarlo como recubrimiento orgánico a diferentes espesores sobre monolitos a base de SiO2 (MSiO2) obtenidos mediante el proceso Sol-gel. Los sistemas híbridos fueron analizados por Radiación Infrarroja por la Transformada de Fourier (FT-IR); al MSiO2 con PS se analizó su resistencia a la penetración mediante Microindentación (Microdureza Vickers) y su resistencia térmica a través del método del Disco de Lee (Lee’s Disk).