Preparation and Characterization of Hybrid Materials of Epoxy Resin Type Bisphenol A With Silicon and Titanium Oxides by Sol Gel Process
Amanda Carrillo–Castillo* and Juan G. Osuna–Alarcón
Universidad Autónoma de Coahuila. Facultad de Ciencias Químicas. Blvd. Venustiano Carranza y José Cárdenas Valdés, CP. 25000. Saltillo, Coahuila. acc.carrillo@gmail.com
Received April 6, 2011.
Accepted August 31, 2011.
Abstract
Hybrid materials were synthesized from epoxy resins as a result bisphenol type A–silicon oxide and epoxy resin bisphenol type A–titanium oxide were obtained. The synthesis was done by sol–gel process using tetraethyl orthosilicate (TEOS) and titanium isopropox–ide (ITi) as inorganic precursors. The molar ratio of bisphenol A to the inorganic precursors was the studied variable. The materials were characterized by thermal analysis, infrared spectroscopy (FTIR), scanning electron microscopy (SEM) and energy–dispersive X–ray spectroscopy (EDAX). The hybrid nature of the materials was demonstrated through thermal analysis and infrared spectroscopy. In both systems, as the amount of alkoxide increased, the bands described above were more defined. This behavior indicates the interactions between the resin and the alkoxides. Hybrids with TEOS showed a smoother and homogeneus surface in its entirety, without irregularities. Hybrids with titanium isopropoxide had low roughness. Both TEOS and ITi hybrids showed a decrease on the atomic weight percentage of carbon due to a slight reduction of the organic part on the surface.
Key words: Synthesis, epoxy resin, sol–gel process, hybrid materials.
Resumen
Fueron sintetizados materiales híbridos a partir de resinas epóxicas del tipo bisfenol A con óxido de silicio y óxido de titanio, respectivamente. Para la síntesis de los materiales se utilizó el proceso sol–gel usando tetraetilortosilicato (OSTE) e isopropóxido de titanio como precursores inorgánicos. Se estudió la relación molar de bisfenol A con los diferentes precursores inorgánicos. Los materiales fueron caracterizados por análisis térmico, espectroscopia de infrarrojo (IR), microscopía electrónica de barrido (MEB) y energía dispersiva de rayos X (EDX). La síntesis de materiales híbridos fue demostrada mediante análisis térmico y espectroscopía de infrarrojo. En ambos sistemas al incrementar la cantidad del alcóxido la intensidad de las bandas descritas anteriormente se presentaron más definidas. Este comportamiento indica la interacción entre la resina y los alcóxidos. Híbridos con OSTE mostraron una superficie lisa y homogénea sin irregularidades. Híbridos con isopropóxido de titanio de igual forma mostraron una superficie homogénea pero con baja rugosidad. Ambos sistemas híbridos mostraron una disminución del porcentaje de peso atómico de carbono, debido a una disminución de la parte orgánica en la superficie.
Palabras clave: Síntesis, resina epóxica, proceso sol–gel, materiales híbridos.
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