Estudio de la integración de taninos en el sistema SiO2-PHEMA-Ta para su potencial aplicación como recubrimiento anticorrosivo

Abstract

This paper is synthesized and characterized an organic-inorganic coating from silicon dioxide (SiO2), poly (2-hydroxyethyl methacrylate) (PHEMA) and tannins (Ta). This material is proposed as potential corrosion inhibitor for metals because it contains tannins, which have antioxidant properties. This property was enhanced by integrating the tannins in an inorganic organic / matrix (SiO2 / PHEMA), which allows you to set the tannins in the metal substrate to be protected. Additionally, PHEMA-Ta-Ta and SiO2 systems were synthesized. The study of these two systems allowed to explain their physical, chemical, thermal and optical performance. Finally in PHEMA-Ta-SiO2 system, the effect of the concentration of tannins on their properties were studied. To determine the properties presented pure compounds synthesized and systems, the following characterization techniques were used: infrared spectroscopy (IR) and Raman spectroscopy, nuclear magnetic resonance of silicon and carbon (13C-NMR and 29 Si-NMR) spectroscopy, calorimetry differential (DSC), thermogravimetric analysis (TGA) and optical microscopy (OM) and scanning electron (SEM). From the IR and Raman analysis, the major functional groups present in the pure compounds and the synthesized systems found. Through the DSC and TGA analysis, thermal properties were determined and found to impart greater stability SiO2 material PHEMA-Ta-SiO2 compared to that obtained in the polymer (PHEMA). NMR analyzes 29Si and 13C allowed to find the chemical environment having the carbon and silicon and the change that it originates in the materials made of organic and inorganic compounds. These results have shown that the PHEMA-Ta-SiO2 system, a chemical integration of their compounds, which was observed by SEM through smooth and homogeneous, typical of a material where one phase appears surfaces occurs.

En este trabajo se sintetizó y caracterizó un recubrimiento orgánico-inorgánico a partir de dióxido de silicio (SiO2), poli(metacrilato de 2-hidroxietilo) (PHEMA) y taninos (Ta). Este material se propone como potencial inhibidor en la corrosión de los metales debido a que contiene taninos, los cuales poseen propiedades antioxidantes. Esta propiedad fue reforzada al integrar a los taninos en una matriz orgánica/inorgánica (SiO2/PHEMA), la cual permite fijar a los taninos en el sustrato metálico a proteger. Adicionalmente, se sintetizaron los sistemas PHEMA-Ta y SiO2-Ta. El estudio de estos dos sistemas permitió explicar su comportamiento físico, químico, térmico y óptico. Finalmente en el sistema SiO2-PHEMA-Ta, se estudió el efecto de la concentración de taninos sobre sus propiedades. Para determinar las propiedades que presentaron los compuestos puros así como los sistemas sintetizados, se utilizaron las siguientes técnicas de caracterización: espectroscopía de infrarrojo (IR) y Raman, resonancia magnética nuclear de silicio y carbono (13C-RMN y 29Si-RMN), calorimetría diferencial de barrido (DSC), análisis termogravimétricos (TGA) así como microscopía óptica (MO) y electrónica de barrido (SEM). A partir de los análisis de IR y Raman, se encontraron los principales grupos funcionales presentes en los compuestos puros y los sistemas sintetizados. A través de los análisis de DSC y TGA, se determinaron sus propiedades térmicas, encontrándose que el SiO2 imparte mayor estabilidad al material SiO2-PHEMA-Ta comparada con la que se obtuvo en el polímero (PHEMA). Los análisis de RMN de 29Si y 13C permitieron encontrar el entorno químico que presenta el átomo de carbono y silicio así como el cambio que se origina en éste en los materiales formados por compuestos orgánicos e inorgánicos. Estos resultados han mostrado que en el sistema SiO2-PHEMA-Ta, se presenta una integración química entre sus compuestos, la cual fue observada por SEM a través de superficies lisas y homogéneas, típicas de un material donde aparece una sola fase.