Investigadores de la Universidad del País Vasco (UPV/EHU) han perfeccionado con nanotubos de carbono las propiedades mecánicas y de conductividad eléctrica del polímero poli(éter imida). Este compuesto se emplea en la fabricación de piezas para aviones.
En la actualidad existe una tendencia a modificar, más que a crear, nuevos polímeros. En esta línea el grupo de Tecnología de Polímeros de la Universidad del País Vasco (UPV/EHU) ha mejorado las propiedades mecánicas y de conductividad eléctrica del polímero poli(éter imida). El estudio se publica en la revista Composites, Part A: Applied Science and Manufacturing.
Esta polímero se usa, entre otras cosas, para fabricar piezas de aviones, gracias al empleo de nanotubos de carbono. Estos tienen unas propiedades mecánicas excelentes, son muy resistentes, muy rígidos, y además, son conductores de la electricidad.
“El problema que tienen es que se dispersan, es decir, se mezclan con mucha dificultad con los polímeros” señala Iñaki Eguiazabal, miembro del grupo. Por ello, es fundamental encontrar métodos que permitan alcanzar un alto grado de dispersión y de estabilidad de los nanotubos de carbono en la matriz polimérica. “En esta investigación, hemos dado con la exitosa preparación de uno de estos materiales” añade.
A pesar de sus buenas propiedades mecánicas y térmicas, la poli (éter imida), como la gran mayoría de los polímeros, es un material aislante desde el punto de vista eléctrico. “Añadiendo los nanotubos de carbono, conseguimos no solamente mejorar aún más las propiedades mecánicas de dicho material, sino que además lo hacemos conductor de la electricidad” explica Iñaki Eguiazabal. Ello puede permitir, entre otras cosas,su utilización en aplicaciones de pintado electrostático.
Desde los inicios, la actividad de este equipo integrado en el Departamento de Ciencia y Tecnología de Polímeros y en el Instituto de Materiales Poliméricos, POLYMAT, de la UPV/EHU, se centró fundamentalmente en el estudio de mezclas de polímeros, con el objetivo de obtener nuevos materiales de prestaciones optimizadas. Los sistemas ternarios basados en mezclas poliméricas a las que se incorporan nanopartículas han permitido combinar las ventajas ofrecidas por el mezclado con las proporcionadas por los nanocompuestos, incluyendo la obtención de materiales supertenaces con un conjunto optimizado de propiedades.
Mejor dispersión y aumento de la conductividad eléctrica
Para el caso de la poli (éter imida), han recurrido a incorporar a dicho polímero una mezclabasada en el poli (butiléntereftalato) con una alta concentración de nanotubos dispersos.En realidad, “el poli (butiléntereftalato) no posee las magníficas propiedades que posee el polímero que estamos intentando mejorar, pero ambos polímeros se mezclan muy bien y de este modo se consigue que dicha dispersión se extienda a toda la mezcla”, comenta Eguiazabal.
“Aunque se produce una reducción de la estabilidad térmica, se consigue conductividad eléctrica con la adición de un 1 % de nanotubos de carbono” añade. Por otro lado, “las propiedades mecánicas de la poli (éter imida) mejoran aún más”, añade.
A todo ello se une el hecho de que la viscosidad de los nanocompuestos se ve notablemente reducida gracias a la presencia del poli (butiléntereftalato), lo que supone una mejora apreciable de la procesabilidad de los materiales a pesar de la presencia de los nanotubos que tienden a aumentar la viscosidad. Dicha reducción de la viscosidad permite la obtención de productos con secciones de pequeño espesor o de geometría compleja.
I. González, J.I. Eguiazabal."Widely dispersed PEI-based nanocomposites with multi-wall carbon nanotubes by blending with a masterbatch". Composites Part A: Applied Science and Manufacturing, octubre de 2013.
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