Comportamiento de fases a altas temperaturas del sistema polimérico PVOH (polialcohol de vinilo) + NaH2PO4 (fosfato dihidrogenado de sodio) + H2O

Abstract

Resumen: Hemos realizado medidas de calorimetría diferencial de barrido (DSC), termogravimetría (TGA) y conductividad eléctrica utilizando la técnica de espectroscopia de impedancias (IS) con un barrido en frecuencias hasta 1 MHz para estudiar el comportamiento de las fases presentes en el sistema polimérico compuesto de polialcohol de vinilo (PVOH), fosfato dihidrogenado de sodio (NaH2PO4) y agua, en un rango alto de temperaturas comprendido entre 100 C y 220 C. Hemos realizado tres concentraciones relación sal/polímero: 0.05, 0.07 y 0.10. Los resultados indican un proceso de deshidratación en un previo calentamiento sobre las muestras desde 20 C hasta 150 C aproximadamente, detectando un corrimiento de la temperatura de transición vítrea del nuevo sistema polimérico hacia 50 C en promedio, aproximadamente, como era de esperarse. En un segundo calentamiento llevado hasta 250 C se observa una anomalía térmica alrededor de 160 C la cual se atribuye a la sal fosfatada de sodio que presenta dicha anomalía alrededor de 170 C. Las medidas de impedancia muestran que la conductividad dc de los electrolitos se incrementa cuando aumenta el contenido de sal alcanzando un valor máximo de 10-5 S/cm. El análisis de la flexibilidad de las cadenas poliméricas en la migración iónica fue estudiado mediante los efectos de la conductividad iónica con la temperatura, descritas por medio de la ecuación de Arrhenius.

ABSTRACT: To study the behavior of phases presented in the polymeric system composed with poly(vinyl alcohol) (PVOH), sodium dihydrogen phosphate (NaH2PO4), and water, we have carried out Differential Scanning Calorimetry (DSC), TermoGravimetric Analyzer (TGA), and electrical conductivity measurements using the technique of Spectroscopy of Impedances (IS) with a scan in frequencies up to 1 MHz in a high range of temperatures between 100 C and 220 C. We prepared three salt/polymer concentrations, e.g. S/P : 0.05, 0.07, and 0.10. The results indicate a dehydration process in the previous heating of the samples from 20 C to 150 C, approximately. Hence, we detected a shift in the vitreous transition temperature around 50 C for the new polymeric system. . In a second heating until 250 C, a thermal anomaly around 160 C is observed, this is attributed to the sodium salt that shows this anomaly around 170 C. The impedance measurements show that the conductivity dc of electrolytes is increased when the content of salt increases reaching a maximum value of 10-5 S/cm. The analysis of flexibility of the polymeric chains in the ionic migration was studied by means of the effects of the ionic conductivity with the temperature, described by means of the Arrhenius equation.