Universitat Rovira i Virgili

Investigación

Nuestro grupo de investigación trabaja en la mejora de los materiales termoestables tanto desde el punto de vista de su preparación, como de la determinación de sus características finales y aplicaciones.

Los materiales termoestables se utilizan cuando son necesarias grandes prestaciones mecánicas a alta temperatura dado que no funden ni se vuelven blandos al calentar, aunque a temperaturas muy elevadas tiene lugar su degradación. Esta característica, sin embargo, los hace muy difícilmente reciclables o reutilizables y, por tanto, quedan de forma permanente en el medio ambiente. Así pues, la más reciente de nuestras líneas tiene por objetivo que estos materiales puedan ser reutilizados mediante un adecuado reprocesado a presión y temperatura moderada. Este tipo de materiales tridimensionales, llamados vitrimeros o redes covalentes adaptables, incluyen grupos funcionales en la red que pueden experimentar reacciones reversibles y que, además de permitir el reconformado, permiten el autosoldado y, en cierta forma, el reciclaje.

Alternativamente, el grupo ha trabajado en la mejora de la durabilidad de los termoestables reduciendo el encogimiento durante el curado, que generalmente provoca la aparición de tensiones que llevan a la formación de grietas, poros, torceduras y delaminaciones. Una mejora en la durabilidad de recubrimientos termoestables reduce los procesos de corrosión, que son uno de los principales problemas económicos y medioambientales de la actualidad. Estas mejoras se han conseguido por copolimerización de monómeros cíclicos con diferentes grupos funcionales o por la introducción de polímeros dendríticos en la formulación reactiva. Estas dos estrategias han servido también para la consecución de la mejora de la tenacidad de materiales epoxídicos.

Otra línea de investigación del grupo es la utilización de monómeros provenientes de fuentes renovables como estrategia para la obtención de materiales respetuosos con el medio ambiente. Se ha trabajado de forma extensiva en derivados de eugenol como alternativa al diglicidiléter del Bisfenol A (DGEBA), que es la resina epoxi industrialmente utilizada, pero que presenta efectos tóxicos importantes.

Se ha hecho una extensa labor en la aplicación de la química "click" en la preparación de materiales termoestables, gracias al control sobre el proceso de polimerización que permite la inexistencia de reacciones secundarias, conduciendo así a la obtención de termoestables con una elevada homogeneidad de red. La experiencia en estas reacciones, junto con el conocimiento de iniciadores y catalizadores latentes, ha permitido el desarrollo de nuevos sistemas de curado dual, con materiales aislables en la etapa intermedia que pueden ser conformados o que tienen propiedades adhesivas y que pueden ser curados posteriormente con aplicación de un estímulo térmico o fotoquímico. Estos sistemas duales son ideales para procesos avanzados de fabricación.

Otro de las líneas distintivas del grupo es en el desarrollo y caracterización de polímeros de movimiento activo y, más concretamente, con memoria de forma. Se han desarrollado y caracterizado materiales funcionales con estas propiedades a partir de diferentes sistemas termoestables con el fin de obtener actuadores termomecánicos con prestaciones térmicas y mecánicas a demanda. También se han desarrollado, a partir de procesos de curado dual, sistemas reconfigurables híbridos con composición multicapa de materiales con memoria de forma con diferentes propiedades térmicas y mecánicas, obteniendo materiales idóneos para la aplicación en el campo de la robótica "soft".

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