Recubrimientos de poliuretano fotosensibles y autorreparables basados en cumarina

Abstract

Se han sintetizado y caracterizado tres derivados de cumarina, uno monohidroxilado y dos dihidroxilados descritos por primera vez en este trabajo, con objeto de obtener recubrimientos de poliuretano fotosensibles con capacidad autorreparante.A partir del derivado monohidroxilado de cumarina, una mezcla de policaprolactona lineal de bajo peso molecular y una policaprolactona triol o tetrol de bajo peso molecular y 1,6-hexametilendiisocianato (HDI), se han preparado poliuretanos ramificados con estructura controlada y un contenido en peso de cumarina del 5 y del 10% en los extremos de las cadenas. Se caracterizaron las propiedades físicas y la fotorreversibilidad de los poliuretanos. La fotodimerización produjo materiales entrecruzados blandos con unas propiedades mecánicas discretas pero superiores a los materiales similares descritos en la literatura y cierta capacidad de autorreparación.Empleando un derivado de cumarina dihidroxilado como iniciador se han sintetizado nuevos dioles de policaprolactona (PCL) mediante la polimerización por apertura de anillo de la ¿-caprolactona. A partir de estos dioles de policaprolactona se han preparado por primera vez poliuretanos con la cumarina dentro del segmento blando. En un poliuretano lineal de una PCL diol y un isocianato alifático se estudió la fotorreversibilidad por UV y por Raman y se demostró su equivalencia. Se estudió la red entrecruzada formada tras la dimerización por RMN de campo bajo y se comprobó la no equivalencia con los resultados de conversión por UV o Raman. Las propiedades mecánicas fueron mejores que para los materiales anteriores y similares descritos en la literatura y se observó un alto porcentaje de autorreparación debido en una parte importante a la temperatura.Se estudió la diferencia entre tener la cumarina en el segmento blando, en el duro o repartido entre ambos, en tres poliuretanos lineales segmentados con un 10% en peso de cumarina. Tras la reacción de fotodimerización se obtuvieron materiales entrecruzados elastoméricos muy tenaces con las mejores propiedades mecánicas descritas hasta el momento para este tipo de polímeroscon cumarina. Los resultados de la autorreparación para estos materiales, sin embrago, fueron incoherentes, sin que se pudiese encontrar una correlación con la estructura del poliuretano.