Síntesis y recubrimiento del polímero poly(p-phenylene-terephthalamide) (PPTA) con nanomateriales para el posible refuerzo de prototipos de chalecos antibalas

Abstract

En el presente estudio se realizó la síntesis y el recubrimiento del polímero poli(p-fenilen-tereftalamida) (PPTA) con nanomateriales como nanotubos de carbono (MWCNT), nanotubos de titanato (TTNT) y nanopartículas de cobre (CuNPs), utilizando una concentración de 0.04%, con el fin de determinar el cambio en las características del polímero. El PPTA sintetizado en el laboratorio presentó los picos característicos de XRD a 110, 200 y 211, con una viscosidad inherente de 2.756 dL/g y densidad de 1.832 g/cm3; las láminas formadas con el PPTA sintetizado en el laboratorio fueron frágiles, por falta de alineamiento en las cadenas de amidas que conforman el polímero. Las láminas formadas por PPTA de chalecos antibalas reciclados, dosificadas con WMCNT presentaron un aumento en la resistencia a la tracción de 0.84 veces en comparación al polímero solo, en contraste con las láminas dosificados con CuNPs que presentaron una disminución en la resistencia a la tracción en 2.42 veces. Las CuNPs que se adicionaron fueron sintetizadas mediante química verde utilizando como agente reductor Pelargonium domesticum (Geranio), las cuales presentaban tamaños de 120.74±28.1nm con forma semiesférica. Láminas dosificadas con TTNT, resultaron quebradizas por lo que no se pudo realizar la prueba de tención. Los análisis en XPS de las láminas con TTNT mostraron aumento en la concentración del grupo funcional –N-C=O a 56.55% y C-C a 56.37%, así como la disminución de –NH- a 29.76%, sugiriendo una posible ruptura en los enlaces de las cadenas de PPTA.