Preparación y caracterización de películas de alcohol polivinílico conteniendo nanopartículas de TiO2

Abstract

Se reporta la preparación y caracterización de películas de alcohol polivinílico (PVA) dopadas con nanopartículas de TiO2. Estos materiales fueron obtenidos a partir de una suspensión de nanopartículas de TiO2 y PVA en solución acuosa al 10% y estabilizados por ultrasonido. Las películas de PVA-TiO2 (10, 100 y 1000 ppm de TiO2), de aproximadamente 100 µm de espesor, fueron preparadas rociando uniformemente la mezcla sobre placas de vidrio y secándolas a temperatura ambiente por 48 h. La caracterización de las películas se realizó por espectroscopía infrarrojo (FT-IR) y UV-visible, no encontrando ninguna evidencia de interacción entre las cadenas de PVA y TiO2. La dispersión del TiO2 en la matriz polimérica fue evaluada por microscopía electrónica de barrido (SEM). A pesar del tratamiento por ultrasonido, se observaron aglomerados de diferentes tamaños. Así mismo, se evaluó las propiedades mecánicas, observándose un aumento en el módulo de Young a medida que se incrementa la concentración de TiO2, a la vez que disminuye la elongación de rotura. Sin embargo, no se aprecian cambios significativos en la resistencia a la tracción.

Polyvinyl alcohol films (PVA) doped with nanoparticles of TiO2 were prepared and characterized. These materials were obtained from a suspension of nanoparticles of TiO2 and PVA in 10% aqueous solution, and stabilized by ultrasound. The films of PVA-TiO2 (10, 100 and 1000 ppm of TiO2), of approximately 100 µm of thickness, were prepared by pouring the mixture on glass plates and drying at room temperature by 48 h. These films were characterized by infrared spectroscopy (FT-IR) and UV-visible. No evidence of interaction between the chains of PVA and TiO2 was found. The dispersion of the TiO2 in the polymeric matrix was evaluated using the scanning electron microscopy (SEM). In spite of the treatment by ultrasound, the films show TiO2 agglomerates of different sizes. These films have better mechanical properties. It was observed an increase of the Young modulus as a function of the TiO2 concentration. Simultaneously the elongation of breakage diminishes. Nevertheless, significant changes in the tensile strength were not observed.