Análisis Cuantitativo y
Cualitativo de un Polímero
Termoestable,
Poli (benzoxazina), por
pirólisis-cromatografía de
gases
EQUIPO:
Irvin Castillo Pinto
Sergio Mazun Loria
David Quijano Santiago
Resumen
 La composición química de un polímero termoestable
poli (benzoxazina) ha sido estudiado por pirólisiscromatografía de gases (Py-GC)
 Un pirolizado específica fue identificado para el
análisis cuantitativo después de probar
cuidadosamente la relación lineal entre la intensidad
de la señal pirolizado y concentración de monómero
en un amplio rango de composiciones.
 Un método para determinar la concentración del
monómero que potencialmente actúa como una
unidad de reticulación ha sido desarrollado.
 En este estudio, Py-GC ha demostrado ser una técnica
analítica excelente para el análisis cualitativo y
cuantitativo de polímeros termoestables.
Introducción
 Polímeros termoestables se refieren comúnmente
como polímeros de red o polímeros entrecruzados
 Cuando un sistema de polímero está entrecruzado, la
mayor parte del sistema puede ser considerado como
una molécula gigantesca
 Debido al entrecruzamiento, la movilidad de la
cadena de polímero es limitada
 Los polímeros termoestables poseen una excelente
estabilidad dimensional, así como estabilidad térmica
 Hay dos tipos principales de polímeros reticulados.
Tipo I
• Los polímeros se forman mediante la
adición de reactivos de entrecruzamiento en
polímeros termo-plásticos existentes .
Tipo II
• Este tipo están entrecruzados por una copolimerización con monómeros
multifuncionales.
 Poli ( benzoxazina ) es un polímero reticulado de tipo II de
nuevo desarrollo
 Se basa en la polimerización de apertura de anillo de
precursores de benzoxazina .

Esta familia de polímeros parece tener mejores
propiedades físicas y mecánicas que las resinas fenólicas y
epoxídicas tradicionales.
Método Experimental
 Cuando se curó a un polímero termoestable
(entrecruzado), que no puede ser disuelto sin romper
los enlaces covalentes.
 Debido a esta razón, es difícil de analizar
químicamente un polímero termoestable mediante
cualquier técnica analítica directa
 La Pirólisis-Cromatografía de gases (Py -GC) es una
de las técnicas importantes que se utilizan para el
análisis de polímeros.
 Py –GC es una técnica que utiliza energía térmica
(pirólisis) para romper una cadena polimérica de
monómeros , oligómeros y otros fragmentos , seguida
de la separación con GC y su detección con métodos
adecuados.
 Detector por ionización de Llama (FID) es uno de los
métodos de detección más comúnmente usadospara el
análisis cuantitativo de pirolisatos.

La espectrometría de masas (MS) es uno de los
métodos de detección más comúnmente utilizados
para la identificación.
 REACTIVOS
 Las benzoxazinas se sintetizaron sobre la base de un
método de la literatura
 Los polímeros con diferente composición fueron
sintetizados, calentando una mezcla de bisfenol-Abenzoxazinas y tert-butilfenol benzoxazinas
 CONDICIONES DE Py-GC
 Las muestras de polímero se depositaron en un tubo de
cuarzo y se puso en una interfaz pirólisis
 Después de este procedimiento de limpieza , el tubo de
cuarzo se equilibró conectado al puerto de inyección de
un cromatógrafo de con un sistema de FID.
 CONDICIONES DE Py-GC-MS
 La preparación de la muestra y de pirólisis en los
experimentos Py-GC-MS fue la misma como
experimentos Py-GC.

El instrumento de GC utilizado es un cromatógrafo de
gases y detectada por un detector selectivo de masas
 Un espectro de masas de ionización de electrones se
obtuvo cada segundo en el rango de masa de 15 a 650 u.

Los resultados de Py-GC-MS se utilizan principalmente
para la identificación de componentes.
Resultados y Discusiones
Sobre la base de los pirosilatos de
poli(benzoxazina) producidos a
partir de tanto bisfenol-A basado en
benzoxazina y tert-butilfenol
basado en benzoxazina y la mezcla
de ambos, las vías de degradación
son las siguientes
 Se encontraron dos principales tipos de compuestos en
los pirosilatos : N-metilo sustituido anilinas y fenoles
sustituidos con alquilo
 Desde un punto vista del análisis cuantitativo, por lo
menos un pirosilato tiene que ser identificado como
dependiente de la composición . Con el fin de ilustrar
la relación entre pirosilato intensidades y sus
precursores
 Hay varios pirosilatos que potencialmente se pueden
utilizar para el análisis cualitativo y cuantitativo
debido a que sus intensidades varían con la
composición
 Tres de ellos son potencialmente útiles para el análisis
cuantitativo:
 P-terc-butil-fenol
 4-(terc-butil )-2-metilfenol
 4-(terc-butil)-2,6-dimetilfenol

Todos ellos tienen grandes intensidades suficientes para
que puedan ser utilizados para cubrir una amplia gama de
composición
 También pueden ser utilizados en la determinación
cuantitativa de la composición química del
copolímero .
 Al discutir el análisis cuantitativo de este polímero, en
lugar de utilizar relaciones molares como la unidad de
composición tradicional, un término alternativo ,
equivalente molar, se ha utilizado.
 La definición de este término es mol multiplicado por
la funcionalidad. Este término pretende reflejar la
funcionalidad de los monómeros en el polímero.
El grado de entre cruzamiento es una
cantidad importante en la mayoría de los
polímeros termoestables .
Este grado de entrecruzamiento afectará a
casi todas las propiedades físicas.
No existe una técnica de análisis químico
fácil y estándar que puede medir el grado de
entrecruzamiento directamente
Por lo tanto, se basan en mediciones de
propiedades físicas indirectas tales como
propiedades de hinchamiento, propiedades
mecánicas dinámicas, entre otros.
• Py-GC se ha utilizado en el estudio del grado de
entrecruzamiento para varios sistemas de polímeros
• Esto no podría ser utilizado para medir el grado de
entre cruzamiento en este polímero termoestable
• Además, la dependencia de los pirosilatos producidos para
benzoxazinas debe ser estudiado con el fin de verificar que el
grado de entrecruzamiento se puede medir.
• Py-GC se puede utilizar para medir la concentración de todas
las unidades de monómero en el copolímero que incluye el que
potencialmente sirve como la unidad de entrecruzamiento.
Conclusiones
 La composición química de un polímero termoestable a
base de benzoxazina se estudió cualitativamente por PyGC-MS.
 Con la elección apropiada de pirosilatos, el análisis
cuantitativo se llevó a cabo para este polimero.
 Además, se utilizó la concentración del monómero de
entrecruzamiento para medir el grado potencial del mismo
en el polímero.
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Tarea 6