Estudio de las propiedades espectroscópicas y conductoras de poliestireno dopado con carbono nanoparticulado

Abstract

Con el objeto de estudiar los efectos y cambios en algunas propiedades electrónicas y ópticas del poliestireno como consecuencia de la incorporación de negro de humo y oro coloidal a la matriz del polímero, se ha desarrollado un proceso constituido como sigue: Las láminas de poliestireno conductor fueron obtenidas por material reciclado de poliestireno, en su forma comercial de tecnopord (vasos de tecnopord de 8 onzas), las cuales fueron disueltas en cloroformo, y dopadas con rodamina B, y mezcladas con negro de humo y oro. Se le verificó la conductividad, mostrándose que sólo las láminas de poliestireno mezcladas con negro de humo mostraron una señal cuantificable, esto se debe a la obtención de nanopartículas de carbono que, depositadas en la superficie, permiten la conductividad de dicho material. Se realizó el grafico de la conductividad obtenida con el poliestireno mezclada con negro de humo a diferentes concentraciones y se verificó, por el modelo. de percolación, que la conductividad posee un exponente crítico de conducción de 1.3407 que difiere del esperado 2.0. Esta discrepancia puede deberse a la no homogeneidad de la deposición de las nanopartículas de carbono debido a los grum9s del negro de humo, ¡producto del azufre que se encuentra en el diesel 2 utilizado para obtener este negro de humo. Asimismo, la caracterización espectroscópica por IR, UV-Vis, XRF, DRX, EDX, en las láminas con dopamiento de oro muestra que, dicho metal se encuentra en la superficie de la lámina, pero en poca cantidad, lo que explica la no conductividad de estas láminas dopadas. Aplicándose un Diseño de compósito central con los 2 factores estudiados, usando el programa de MINITAB 16, se determinó la ecuación de regresión de la respuesta de la Conductividad de las láminas de poliestireno mezclado con negro de humo, obteniéndose a = 0.512 - 1.714PS + 15.118NH + 1.107PS2 - 3.571NH2 - 9.999PS x NH ; que nos permite determinar los parámetros de conductividad (a) en función de la masa de poliestireno (PS) y la masa del negro de humo (NH).