Examinando por Autor "Lorero, Isaac"

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Development of an Electroactive and Thermo-Reversible Diels–Alder Epoxy Nanocomposite Doped with Carbon Nanotubes
(MDPI, 2023-12-15) Lorero, Isaac; Rodríguez, Álvaro; Campo, Mónica; González Prolongo, Silvia
La fabricación de nanocompuestos epoxi reticulados Diels-Alder (D-A) es un campo con varios desafíos a superar: la síntesis es compleja debido a reacciones secundarias, las propiedades mecánicas se ven mermadas por la fragilidad de estos enlaces y el contenido de nanotubos de carbono (CNT) añadido para lograr la electroactividad es mucho más alto que los umbrales de percolación de otras resinas convencionales. En este trabajo se crean nanocompuestos con diferentes ratios de reticulación D-A (0, 0,6 y 1,0) y contenidos de CNT (0,1, 0,3, 0,5, 0,7 y 0,9 peso), logrando una ruta simplificada y evitando el uso de disolventes y la aparición de reacciones secundarias seleccionando un método de curado de dos pasos (100 C-6 h + 60 C-12 h) que crea las resinas termorreversibles. Estos nanocompuestos reversibles muestran un comportamiento óhmico y calentamiento por efecto Joule efectivo, alcanzando las temperaturas de disociación de los enlaces D-A. Los nanocompuestos totalmente reversibles (relación de enlaces D-A 1,0) presentan una dispersión de CNT más homogénea en comparación con los parcialmente nanocompuestos reversibles (relación 0,6), aunque también presentan una fragilidad extremadamente elevada. Para este estudio, el nanocompuesto con una matriz parcialmente reversible (relación 0,6) dopado con un 0,7% en peso de CNT fue seleccionado para estudiar sus funcionalidades inteligentes y su propiedades de reversibilidad de la red polimérica mediante el análisis de la reparación de grietas y la capacidad de cambio y recuperación de forma.
Epoxy Composites Reinforced with ZnO fromWaste Alkaline Batteries
(MDPI, 2022-04-13) Lorero, Isaac; Campo, Mónica; Arribas, Carmen; González Prolongo, Margarita; Antonio López, Félix; González Prolongo, Silvia
La pila alcalina de zinc es una de las fuentes más populares de energía eléctrica portátil, con un consumo de más de 300.000 toneladas al año. Por ello, es fundamental reciclar sus componentes. En este trabajo, proponemos el uso de micropartículas de óxido de zinc (ZnO) recuperadas de pilas gastadas como cargas de resinas epoxi. Estos nanocompuestos pueden emplearse como recubrimientos o pigmentos protectores y como compuestos estructurales de alta estabilidad térmica. La adición de nanorrellenos cerámicos puede mejorar las propiedades térmicas y mecánicas, así como la dureza y la hidrofobicidad, de las resinas epoxi, dependiendo de varios factores. En consecuencia, se han fabricado diferentes nanocomposites reforzados con ZnO reciclado y nanopartículas comerciales de ZnO y TiO2 con distintos contenidos de nanorelleno. La adición de cargas cerámicas produce un pequeño aumento de la temperatura de transición vítrea (<2%), junto con una potenciación del efecto barrera de la resina epoxi, reduciendo el coeficiente de difusión de agua (<21%), aunque la absorción máxima de agua permanece constante. La absorción de agua del nanocomposite es totalmente reversible mediante un tratamiento térmico posterior, recuperando su comportamiento termomecánico inicial. El ángulo de contacto con el agua (WCA) también aumenta (~12%) con la presencia de partículas cerámicas, aunque la mayor hidrofobicidad (35%) se obtiene cuando la resina epoxi reforzada con micropartículas de ZnO recicladas se trata con ácido esteárico y ácido acético, induciendo el incremento de la rugosidad superficial.
Novel Recycling of Epoxy Thermosets by Blending with Reversible Diels–Alder Epoxy Resin
(MDPI, 2024-11-19) Lorero, Isaac; Rico, Blanca; Campo, Mónica; González Prolongo, Silvia
La introducción de enlaces Diels-Alder (D-A) en las resinas epoxi es una vía prometedora para convertir estos materiales no reciclables en materiales sostenibles. Sin embargo, los enlaces D-A hacen que las resinas epoxi sean materiales extremadamente frágiles y dificultan su uso práctico. No obstante, la reversibilidad de los enlaces D-A permite la transición del material sólido a una red desenlazada formada por oligómeros separados que pueden fundirse por encima de 90-100 ºC. Esto significa que las resinas epoxi D-A pueden reprocesarse después de curarse, de forma similar a los termoplásticos. En el presente trabajo, se elabora una mezcla termoestable añadiendo partículas de epoxi residuales a una resina epoxi D-A para aumentar sus propiedades térmicas y mecánicas y evaluar una posible reutilización de los residuos termoestables convencionales. La aplicación de prensado en caliente a una mezcla de partículas de epoxi y polvo de epoxi D-A curado crea un material en el que la interacción de las partículas con la resina D-A aumenta la resistencia térmica del material y evita que el epoxi D-A se funda a altas temperaturas. Además, la resistencia a la flexión aumenta en un 80% y también mejora la resistencia química frente a disolventes orgánicos.
Thermally remendable, weldable, and recyclable epoxy network crosslinked with reversible Diels-alder bonds
(Elsevier, 2022) Lorero, Isaac; Rodríguez, A.; Campo, Mónica; González Prolongo, Silvia
The development of epoxy resins through Diels-Alder crosslinking is challenging: the synthesis is complex, and the mechanical properties are hindered by the brittleness of these bonds. In this work, an epoxy/amine resin with different Diels-Alder crosslinking ratios is manufactured, achieving a simplified route that enhances both sustainability and industrial transferability. The curing temperatures are carefully studied, defining a two-step method (100 ◦C, 6 h + 60 ◦C, 12 h) that generates the thermo-reversible resins dispending the use of solvents or intermediate oligomers synthesis. Besides NMR, FTIR, and DSC characterization, the influence of Diels-Alder bonds on mechanical properties is analyzed. The addition of Diels-Alder crosslinking up to a 0.6 ratio of the stoichiometry provides an epoxy with an optimal compromise between recyclability and mechanical properties. Using this ratio, the effect of Diels-Alder crosslinking and disengagement is analyzed through DMTA and microhardness, demonstrating the network reversibility and the feasibility of this techniques to monitor its evolution.