Obtención y caracterización de un recubrimiento híbrido a base de poliestireno/alúmina para vidrio convencional

Abstract

The conventional glass containing 74% by weight of silicon dioxide (SiO2) in their composition, are commonly used as house window or windshield for automobiles, by good optical property of the 92% transmittance of visible light through this . In practice, conventional glass tends to break easily by the presence of sodium in the form of oxide in its composition, which weakens the bonds of SiO2 and mainly by its low hardness of 5 on Mohs scale. Therefore, evaluating these circumstances, the present research focuses on obtaining a hybrid coating based on polystyrene - alumina (PS - Al2O3) for the conventional glass in order to strengthen its surface by changing the mechanical properties but change their optical properties in this. The ceramic provide good mechanical properties and therefore strengthen the glass surface; while the polymer acts solely as a means of joining the two. Chain hydroxyl-terminated polystyrene (PS-OH) was synthesized via free radical mercaptan using 2-ethanol (2-ME) as transfer agent functional chain to interact chemically with particles of alpha-alumina (α-Al2O3 ), previously synthesized from the pseudoboehmite calcined at 1200 ° C, in hybrid suspensions prepared. Glass substrates were coated with PS-OH - α-Al2O3 via immersion hybrid suspension and then dried at 40 ° C. By FTIR molecular structure materials obtained (coated glass) was identified. CAPA SEM and were observed and predicted average diameters of agglomerates of α-Al2O3 particles between 450 and 470 nm; GPC while the degree of polymerization (n) in the PS-OH and, therefore, the average length of chain 640 nm was determined. XRD high crystallinity and complete formlessness in α-Al2O3 powders and PS-OH, respectively identified..

El vidrio convencional, que contiene 74% en peso de dióxido de silicio (SiO2) en su composición, se emplea comúnmente como ventana para casas ó parabrisas para automóviles, por su buena propiedad óptica del 92% de transmitancia de luz visible a través de este. En la práctica, el vidrio convencional tiende a fracturarse fácilmente por la presencia de sodio, en forma de óxido en su composición, que debilita los enlaces del SiO2 y, principalmente, por su baja dureza de 5 en escala de Mohs. Por tanto, evaluando estas condiciones, el presente trabajo de investigación se enfoca en la obtención de un recubrimiento híbrido a base de poliestireno-alúmina (PS-Al2O3) para el vidrio convencional con el propósito de reforzar su superficie, modificando las propiedades mecánicas pero sin modificar sus propiedades ópticas en esta. El cerámico aportará buenas propiedades mecánicas y, por consiguiente, reforzará la superficie del vidrio; mientras que el polímero únicamente actuará como medio de unión entre ambos. Las cadenas de poliestireno con terminación hidroxilo (PS-OH) se sintetizaron vía radicales libres, empleando 2-mercaptano etanol (2-ME), como agente de transferencia de cadena funcional, para interactuar químicamente con partículas de alfa-alúmina (α-Al2O3), previamente sintetizadas a partir de la pseudoboehmita calcinada a 1200°C, en suspensiones híbridas preparadas. Sustratos de vidrio se recubrieron con suspensión híbrida PS-OH-α-Al2O3 vía inmersión y, posteriormente, se secaron a 40°C. Por FTIR se identificó la estructura molecular en los materiales obtenidos (vidrios con recubrimiento). Por MEB y CAPA se observaron y pronosticaron diámetros promedio de aglomerados de partículas de α-Al2O3 entre 450 y 470 nm; mientras que por GPC se determinó el grado de polimerización (n) en el PS-OH y, por consiguiente, su longitud de cadena promedio de 640 nm. Por DRX se identificó una alta cristalinidad y amorfismo total en los polvos de α-Al2O3 y PS-OH, respectivamente.