Síntesis de nuevas polibenzoxazinas termoestables para aplicaciones en la industria electrónica, aeronáutica y aeroespacial

Abstract

Por la buena combinación de propiedades que presentan, las polibenzoxazinas están encontrando una creciente aplicación en las industrias química, eléctrica, aeronáutica y aeroespacial. Desde el punto de vista industrial, los monómeros de mayor interés son los polifuncionales porque permiten generar materiales entrecruzados en una posterior polimerización por apertura de anillo. Entre las numerosas resinas desarrolladas hasta el momento, se destacan las benzoxazinas derivadas del bisfenol-A (Sponton, et al; 2008, 2012). En este trabajo se desarrollaron dos nuevas benzoxazinas con funcionalidad ácida la Bz-FA y Bz-PFA a partir de fenol o bisfenol A, etanolamina, paraformaldehído y anhídrido maleico. Las estructuras químicas fueron caracterizadas por Resonancia Magnética Nuclear (RMN) y por Espectroscopía de Infrarrojo (FT-IR). Las reacciones de curado fueron estudiadas por Calorimetría Diferencial de Barrido (DSC) y por FT-IR. La benzoxazina convencional (Bz-BA) fue incluida en el estudio con fines comparativos. Los resultados del DSC y FT-IR mostraron que Bz-FA y Bz-PFA presentan más de un proceso químico de curado. El primer proceso químico se debe a la apertura del anillo de la oxazina, y el segundo podría ser debido a la esterificación por condensación entre grupos ácidos y entre los grupos ácidos y los grupos fenólicos. Se observó que, además de obtener una polibenzoxazina del tipo fenólica, se produjo una red entrecruzada de enlaces ésteres. Por otro lado, el grupo funcional ácido de la Bz-FA se comportó como iniciador catiónico de la apertura del anillo de la oxazina, exhibiendo una temperatura de curado menor que la de Bz-BA.