Ciencia y Tecnología de Polímeros

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Las actividades de investigación y desarrollo del Area de Ciencia y Tecnología de Polímeros involucran estudios en casi todas las ramas de la ciencia de polímeros, incluyendo la síntesis, caracterización, modificación, estudio de propiedades finales y de flujo y el procesamiento de materiales poliméricos, sus mezclas y compuestos. En el grupo se desarrolla tanto investigación básica como aplicada. En este último caso se llevan a cabo proyectos científico-tecnológicos de interés para las industrias de producción y procesamiento de estos materiales.

  • Mejoramiento de propiedades de polímeros por funcionalización, mezclado, ataque químico, irradiación o uso de rellenos reforzantes o biodegradables.
  • Desarrollo de materiales compuestos de base termoplástica y de mezclas de polímeros naturales y sintéticos.
  • Estudio de la relación entre la estructura molecular y las propiedades finales y de flujo de materiales poliméricos.
  • Síntesis de polímeros con estructura controlada y copolímeros bloque utilizando técnicas de polimerización aniónica y de injerto en polímeros comerciales.
  • Mejoramiento de la adhesión polímero-sustratos inorgánicos por polimerización in-situ.
  • Tratamiento y procesamiento de materiales plásticos residuales para su reciclado.
  • Modelado matemático, optimización, diseño y control de procesos de polimerización y de etapas del procesamiento de polímeros.
  • Modificación de polímeros naturales para obtención de plataformas aptas para la liberación controlada de drogas en medicina.
  • Obtención y modificación química de polímeros biodegradables y polímeros naturales.
  • Desarrollo de nanocompuestos en base a polímeros termoplásicos y arcillas.
  • Modificación química y física de poliolefinas por procesos pos-reactor tales como irradiación, extrusión reactiva y mezclado con materiales biodegradables.


Analizador dinámico Rheometrics

Evaluación de propiedades reológicas de muestras sólidas y polímeros fundidos.

Balanza termogravimétrica TA Instruments

Modelo Discovery. Posee un espectrómetro infrarrojo Nicolet acoplado.
Evaluación de pérdida de pesos de materiales hasta 1000 °C en atmósfera de N2, O2, aire, etc.

Calorímetro diferencial de barrido Pyris

Análisis de propiedades térmicas entre -120 y 500 °C. Evaluación de temperaturas de transición vítrea, fusión y cristalización, entalpías de cambio de fase, capacidad calorífica, etc.

camara UV

Cámara de envejecimiento UV Q-Lab

Ensayos de envejecimiento acelerado de plásticos, películas, recubrimientos, adhesivos, tintas, etc.

Ultramicrotomo2

Crio-ultramicrótomo Leica UST

Preparación de cortes ultrafinos de muestras desde -180 °C para análisis por SEM/TEM/MO.

Cromatógrafo líquido de alta performance Waters

Bomba HPLC 515, detector de índice de refracción 2414 y UV/visible W 2489.
Evaluación de pesos moleculares y su distribución en fases orgánicas o acuosas. Cuantificación de aditivos en modo HPLC.

Cromatógrafo por permeación de geles de alta temperatura Viscotek HT-GPC

Cromatógrafo por exclusión de tamaños de alta temperatura con detectores refractométrico, viscosimétrico y de la luz laser.
Determinación de pesos moleculares y su distribución en forma absoluta.

Equipo de ensayos mecánicos Instron 3369

Medición de propiedades mecánicas en tracción, flexión, compresión entre -70 y 200°C. Determinación de coeficiente de fricción. Capacidad 5000 kgf.

Equipo para fabricar films soplados Maqtor

Enfriamiento con agua, capacidad 15 kg/h, diámetro de burbuja 25 cm.

Equipo para medición de permeabilidad a oxígeno Mocon

Equipo para medición de velocidad de transmisión de oxígeno Ox-Tran 2/21 MH. Evaluación de películas y láminas entre 10 y 40°C y 35-90% HR (ASTM D-3985).

Equipo para medición de permeabilidad a vapor de agua Mocon

Equipo para medición de velocidad de transmisión de vapor de agua Permatran W 3/33. Evaluación de películas y láminas entre 5 y 50°C y 0-90% HR (ASTM F-1249).

Espectrómetro infrarrojo con microscopio óptico Nexus

Con microscopio óptico Continum Nicolet. Identificación y cuantificación de estructuras químicas (FTIR/ATR). Análisis en micro áreas (10 x 10 µm).

Extrusor de termoplásticos Göttfert

Extrusor de tornillos simple/doble. Preparación de mezclas, compuestos y nanocompuestos. Boquilla reométrica con sensores de temperatura y presión de fundido.

Fotómetro multiángulo de dispersión de luz Wyatt Technology

Determinación de pesos moleculares (Mw) en forma absoluta.

Inyectora de termoplásticos Fuidmec

Máquina para moldeo por inyección de 60 tn de fuerza de cierre, con capacidad de inyección de 180 gr.

Mezcladora de termoplásticos Brabender Plastograf

Preparación de mezclas, compuestos, nanocompuestos (~30 g).

Microscopio óptico de luz polarizada Karl Zeiss

Posee platina calefactora Metler. Evaluación de tamaños de partículas, estructuras cristalinas, fases en los modos de reflexión o transmisión.

Péndulo de impacto CSI

Determinación de resistencias al impacto Izod/Charpy.

reactor

Reactores

Reactores Parr calefaccionados de 1/2, 1 y 2 lts. Reacciones de polimerizaciones, hidrogenaciones, envejecimientos acelerados con solventes a alta temperatura y presión.


Reómetro Dinámico TA Instruments

Modelo AR-G2. Evaluación de viscosidades complejas, módulos elásticos y viscosos entre -150 y 300 °C.

Lab. sintesis

Sistema de polimerización aniónica

Equipo de vidrio de alto vacío para purificación de solventes y reactivos para síntesis aniónicas.

Titulador Karl Fischer Mettler con horno calefaccionado

Determinación de agua (ppm) en muestras líquidas y sólidas.


“Viscoelastic response of linear defects trapped in polymer networks”; L.E. Roth, D.C. Agudelo, J.A. Ressia, L.R. Gomez, E.M. Vallés, M.A. Villar y D.A. Vega; European Polymer Journal, 64, 1-9 (2015).


“Phase behavior of model poly(butadiene 1,3)-block-(dimethylsiloxane) copolymers”; L.R. Gomez, D.A. Vega, M. Ninago, A.E. Ciolino, M.A. Villar y E.M. Vallés; Polymer, 59, 180-186 (2015).


“Food packaging bags based on thermoplastic corn starch reinforced with talc nanoparticles”; O.V. López, L.A. Castillo, M.A. García, M.A. Villar y S.E. Barbosa; Food Hydrocolloids, 43, 18-24 (2015).


“Full bivariate MWD in RAFT copolymerization using probability generating functions”; C. Fortunatti, A. Brandolin, C. Sarmoria y M. Asteasuain; Computer Aided Chemical Engineering, 33, 211-216 (2014).


“Thermoresponsive hydrogels from alginate-based graft copolymers”; M.M.S. Lencina, Z. Iatridi, M.A. Villar y C. Tsitsilianis; European Polymer Journal, 61, 33-44 (2014).


“Dynamic response of transiently trapped entanglements in polymer networks”; D.C. Agudelo, L.E. Roth, D.A. Vega, E.M. Vallés y M.A. Villar; Polymer, 55 (4), 1061-1069 (2014).


“Mechanical properties of polypropylene/talc composites. Role of the mineral morphology and particle surface modification”; L. Castillo, N.J. Capiati y S.E. Barbosa; “Polypropylene: Synthesis, Applications and Environmental Concerns”, Capítulo 8, págs 145 – 160; Nova Publishers, ISBN: 978-1-62417-152-9(ebook)/978-1-62417-142-0 (hardcover) (2013).


“Model block copolymers: synthesis, properties and morphological
characterization”
; M.D. Ninago, A.J. Satti, L.R. Gómez, D.A. Vega, A.E. Ciolino, M.A. Villar y E.M. Vallés; “Block Copolymers: Phase Morphology, Material Applications and Future Challenges”, Nova Pulishers, ISBN: 978-1-62948-625-3 (2014).


“Mathematical modeling of bivariate distributions of polymer properties using 2-D probability generating functions. Part II: transformation of population mass balances of polymer processes”; A. Brandolin, M. Asteasuain; Macromolecular Theory and Simulations, 22, 273-308 (2013).


“Molecular, rheological and thermal study of long-chain branched polypropylene obtained by esterification of anhydride grafted polypropylene”; J. Guapacha, M.D. Failla, E.M. Vallés y L.M. Quinzani; J. Appl. Polym. Sci., (2014).


“Thermoplastic starch films reinforced with talc nanoparticles”; L. Castillo, O. López, C. López, N. Zaritzky, M.A. García, S.E. Barbosa, M.A. Villar; Carbohydrate Polymers, 95 (2), 664-674 (2013).


“Chemical anchorage of polypropylene onto glass fibers: Effect on adhesion and mechanical properties of their composites”; M. Etcheverry, M.L. Ferreira, N.J. Capiati, S.E. Barbosa; International Journal of Adhesion and Adhesives, 43, 26-31 (2013).

Desarrollo de patrones periódicos en la nano-escala mediante multicapas poliméricas

Becaria: Ing. Vivina Hanazumi

Directores: Dres. Enrique M. Vallés y Jorge A. Ressia

En el curso de los últimos años los copolímeros en bloque han adquirido gran importancia debido a que estos polímeros tienen la capacidad de de auto-organizarse en microdominios de escala nanométrica generando estructuras altamente ordenadas. A diferencia de lo que sucede con las mezclas de polímeros, los copolímeros no pueden separarse en fases a escalas macroscópicas y por debajo de una temperatura característica dan lugar a complejas nanoestructuras.

En esta tesis se propone explorar estrategias para controlar el ordenamiento de largo alcance en films delgados de diferentes tipos de copolímeros bloque con potenciales aplicaciones tecnológicas en el campo de la óptica y la electrónica.

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