La polimerización micelar permitió controlar la microestructura de los diferentes sistemas, lo cual fue fundamental para obtener propiedades reológicas termoinsensibles. La caracterización por RMN1H permitió obtener la composición molar aproximada de cada monómero en el polímero, ésta fue cercana a la composición molar alimentada al inicio de la reacción.
Se corroboró la microestructura de forma cualitativa por medio del estudio reológico.
La variación de la viscosidad se presentó en el siguiente orden decreciente:
copolímeros combinados > copolímeros multiuniones> copolímeros telequélicos.
Al incrementar el carácter hidrófobo de la cadena de iniciador, aumentó la viscosidad.
En el caso de los polímeros telequélicos, el sintetizado a partir del iniciador ACVA1 6, presentó mayores viscosidades comparado con el iniciador ACVA12. Sin embargo se obtuvieron viscosidades bajas (lOO mPa.$) y no presentaron propiedades termoinsensibles.
El incremento en la composición molar del monómero hidrófobo N,N- dihexilacrilamida, aumentó la viscosidad pero no las propiedades reológicas termoinsensibles.
El incremento en la longitud de la cadena alifática del monómero hidrófobo permitió aumentar la viscosidad del sistema. Los copolímeros multiuniones y sintetizados con el monómero hidrófobo N,N-dioctilacrilamida (DOAM) presentaron viscosidades más elevadas que sus homólogos sintetizados con N,N-dihexilacrilamida (DHAM). Los copolímeros combinados con DOAM, además de incrementar la viscosidad del sistema, obtuvieron propiedades reológicas termoinsensibles.
Capítulo VII Conclusiones
. La combinación del monómero hidrófobo DOAM y el iniciador hidrófobo ACVA1 6 permitió obtener además de mayores valores de viscosidad, una región de estabilidad térmica de 25 a 40°C (16A50N50D8-0.5).
- . Si se asume que el peso molecular de los copolímeros sintetizados, corresponde con el peso molecular de los copolímeros no modificados se puede concluir lo siguiente: El incremento en el peso molecular incrementa la viscosidad del sistema. Combinando esta característica con el incremento de la longitud del segmento hidrófobo alifático y - la longitud del iniciador se mejoran las propiedades espesantes del sistema, alcanzando
viscosidades del orden de 10,000 mPa.s a temperatura ambiente.
El copolímero que presentó mejores propiedades espesantes termoinsensibles (io100,000 mPa.$) fue el copolímero combinado 16A25N75D8-0.5. Debido a que, en el rango de temperatura de 40 a 70°C la variación de la viscosidad no se atribuye a asociaciones hidrófobas alifáticas. Se concluye que el incremento en el % molar de NIPAM es el responsable de otorgar estas propiedades al sistema.
La adición de SDS para el copolímero 16A50N50D8-0.5 se realizó con la finalidad de - incrementar la viscosidad del sistema. Sin embargo, además, de conseguir este resultado, el sistema presentó diferentes rangos de estabilidad térmica manteniendo una viscosidad mayor a 10,000 mPa.s.
La adición de SDS para el copolímero 16A25N75D8-0.5 se realizó con la finalidad de encontrar nuevas regiones de estabilidad. En el estudio reológico en estado estacionario se encontró que la adición de lmM de SDS incrementó la viscosidad del sistema y extendió el rango de estabilidad térmica (25-70°C).
Para el copolímero 16A25N75D8-0.5 se observó como al combinar las diferentes variables utilizadas en este trabajo, fue posible desarrollar un polímero (copolímero combinado, sintetizado con DOAM y ACVAI 6, con una proporción molar de 24.75%
de AM y 74.75% NIPAM, adicionando lmM de SDS y, de forma indirecta, mayor peso molecular) que cumpla con las características propuestas en el objetivo de este trabajo (iio> 15,000 mPa.s y propiedades espesantes termoinsensibles de 25 a 700C).
El análisis de rjo, TR, y G0 permitió proponer una teoría sobre el mecanismo de asociación de grupos al incrementar la temperatura del sistema. Los puntos más importantes son los siguientes:
1 Las asociaciones entre grupos hidrófobos alifáticos se presentan a bajas temperaturas (antes de alcanzar el punto de turbidez del sistema).
1 Las asociaciones hidrófobas alifáticas inter e intramoleculares se destruyen por el incremento de la temperatura.
1 Las asociaciones entre segmentos de NIPAM se generan al incrementar la temperatura: temperatura de asociación y punto de turbidez (característico de cada sistema).
1 Debido a que el sistema es complejo es posible que se generen asociaciones entre segmentos de NIPAM y grupos hidrófobos alifáticos, sin embargo, por la composición a la que se trabaja, se generan las asociaciones mayoritarias entre segmentos de NIPAM.
1 De forma general el Tp. indica que las asociaciones entre grupos hidrófobos alifáticos son mas fuertes (antes del punto de turbidez o temperatura de asociación se generan tiempos mas largos). En el caso de asociaciones hidrófobas entre segmentos de NIPAM al presentarse in incremento en GO por el incremento de la temperatura (al alcanzar el punto de turbidez o temperatura de asociación), el TR disminuye, indicando que este tipo de interacciones son menos fuertes que las asociaciones entre grupos hidrófobos alifáticos. Sin embargo, el ser más débiles no es indicativo de que no sean lo suficientemente fuerte para mantener la viscosidad en un rango de temperatura.
1 Al romperse las asociaciones entre segmentos de NIPAM por el incremento de la temperatura, es probable que nuevas asociaciones se generen al quedar expuestos grupos hidrófobos alifáticos (incremento de TR). En este caso, debido a que la
Capítulo VII Conclusiones
viscosidad de los sistemas no se incrementa, es probable que las nuevas asociaciones sean de tipo intramolecular.
La estabilidad térmica de los sistemas está relacionada a un equilibrio entre formación y destrucción de asociaciones generadas entre grupos hidrófobos alifáticos a bajas temperaturas (antes del punto de turbidez) y entre segmentos de NIPAM y grupos hidrófobos alifáticos a altas temperaturas (después del punto de turbidez).