Mezclas epoxi/PCL fotopolimerizadas: comparación de la morfología y propiedades de las mezclas procesadas mediante electrohilado en disolución, electrohilado en fundido e impresión 3D

Abstract

ESPAÑOL En este Trabajo de Fin de Grado se ha estudiado la mezcla de polímeros formada por la poli- ε-caprolactona (PCL) y el diglicidil éter de bisfenol A (DGEBA) curada por fotopolimerización catiónica. La mezcla se ha sintetizado mezclando en fundido estos dos polímeros junto con el 2,2-dimetoxi-2-fenilacetofenona (DMPA) y el bis (4-tert-butilfenil)yodonio hexafluorofosfato, un iniciador y un sensibilizador de la luz UV, respectivamente.

Una vez sintetizada la mezcla, ésta se ha procesado por medio de diferentes técnicas, como son el Electrohilado en disolución (Electrospinning) y el Modelado por Deposición Fundida (MDF), más conocido este último como impresión 3D, obteniéndose muestrasde la mezcla en estudio en cada una de las formas procesadas.

Finalmente, se han estudiado las propiedades físico- químicas y la morfología de las muestras a través de diferentes técnicas de caracterización. Por un lado, se ha empleado la técnica de Calorimetría Diferencial de Barrido (DSC) para estudiar el proceso de cristalización de la PCL. Esta misma técnica se ha empleado, también, junto con la técnica de Espectroscopía Infrarroja de Transformada de Fourier- Reflectancia Total Atenuada (FTIR- ATR), para estudiar el fotocurado de la resina epoxi (DGEBA). Por otro lado, las técnicas de Microscopía Electrónica de Barrido (SEM) y Microscopía de Fuerza Atómica (AFM) se han empleado para analizar la morfología resultante de la mezcla de polímeros tras ser procesada por las técnicas ya comentadas.

INGLÉS A polymer blend composed by poly-ε- caprolactone (PCL) and bisphenol A diglycidil ether (DGEBA) has been studied in this project. The cathionic photopolymerization has been the curing process employed. The blend has been prepared by melt mixing of both polymers, PCL and DGEBA, with the 2,2- dimethoxy- 2- phenylacetophenone (DMPA) as an initiator, and the bis (4- tert- butylphenyl)iodonium hexafluorophosphate as a UV sensitizer.

Once the blend is obtained, it has been processed by different techniques, such as Electrospinning and Fused Deposition Modelling (FDM), more known the latter as 3D printing. In consequence, different samples of the polymer blend from each of the employed techniques have been produced.

Finally, physical- chemical properties and morphology of each of the samples have been studied using different characterization techniques. In the one hand, Differential Scanning Calorimetry (DSC) has been use to study the crystallization process of poly-ε- caprolactone. Together with the Fourier Transform Infrared Spectroscopy- Attenuated Total Reflection (FTIR- ATR), the DSC technique has been used to study the curing process of the epoxy resin (DGEBA). In the other hand, the morphology of the polymer blend has been studied using the Scanning Electron Microscopy (SEM) and Atomic Force Microscopy (AFM) techniques.