ELECTRIFICACIÓN POR CONTACTO DE SUPERFICIES DE POLIETILENO EN PRESENCIA DE MOLÉCULAS ANFIFÍLICAS
Palabras clave:
Aditivos, Superficie, Polietileno, Gota, Carga, AerografíaResumen
Introducción
En búsqueda de nuevos aditivos para polímeros, como antiestáticos y/o deslizantes, y con vistas a una síntesis verde, se prepararon moléculas anfifílicas1 (Fig. 1) por modificación química de galactosa (reacción click). Para modificar las propiedades físicas y químicas de las superficies de películas industriales de polietileno (PE), las moléculas y dos aditivos de uso industrial (erucamida y amina etoxilada) se aplicaron a la superficie por aerografía, en concentración del orden de 2000 ppm.
Se estudió la electrificación que adquieren las superficies poliméricas así tratadas, en contacto con agua. Con un dispositivo implementado en el laboratorio que cuenta con un sensor de carga, se midió el voltaje transitorio inducido por gotas de agua que caen sucesivamente en las superficies, sobre las cuales ruedan hasta llegar al sensor.
Resultados
Los voltajes transitorios generados presentan picos del orden de 100 mV para las superficies tratadas por aerografía, detectados en escalas de tiempo de 100 µs. No se observó señal para las películas prístinas de PE (sin tratar).
La gota de agua adquirió carga positiva en el caso de las moléculas sintetizadas, y carga negativa con erucamida y amina etoxilada. Una posible interpretación es que los grupos hidroxilo del azúcar modificado pueden presentar cierta acidez, lo que sería coherente con la transferencia de protones desde las moléculas hacia las gotas de agua. En el caso de la amina etoxilada, el signo de la carga podría atribuirse a su carácter básico.
Conclusiones
La carga superficial adquirida en las películas tratadas, respecto del PE sin tratar, evidencia una modificación de la superficie dada por las moléculas anfifílicas. Posiblemente las cabezas polares de estas moléculas se orienten hacia la interfase, donde sería posible la transferencia de protones. Para corroborar las hipótesis se variará el pH de la gota en la siguiente etapa.
Referencias
- Pyo, S. H; Chen, J.; Ye, R; Hayes, D. G.; Biobased surfactants, 2nd edition. 2019, Chapter 10, 325-363.
