Materiales termorreguladores. Policondensación interfacial de

X Congreso Nacional de Materiales (Donostia – San Sebastián, 18-20 Junio 2008)
Materiales termorreguladores. Policondensación interfacial de
poliamida para encapsulado de materiales de cambio de fase
M.L. González; J. Lombraña J.C Miguez; F.J. Juanes; A. Valea
Dpto Ingeniería Química y del Medio Ambiente
EUITI de Bilbao. Universidad del País Vasco, UPV/EHU
email: marialuz.gonzaleza@ehu.es
En la actualidad, se utilizan gran cantidad de sustancias microencapsuladas en un amplio rango
de aplicaciones. En concreto en la industria textil y calzado se utiliza el microencapsulado para
mejorar las propiedades y el confort de prendas, equipamiento deportivo, uniformes militares,
pijamas, ropas de vestir, materiales de edificación, interiorismo de automóvil y muchos otros
productos de consumo. Una aplicación cada vez más utilizada es la incorporación de materiales
de cambio de fase (PCM) microencapsulado para obtener materiales termorreguladores. El
material PCM absorbe o libera calor en respuesta a los cambios de temperatura ambientales
gracias a su calor latente de cambio de fase. Como material termorregulador se utilizan
parafinas con temperatura de fusión en el entorno de la temperatura corporal. Las paredes que
encierran las gotitas de parafina suelen ser poliméricas, y existen varios métodos para sintetizar
las microcapsulas, méétodos sol-gel y métodos de polimerización “in situ”. Cualquiera de estos
métodos implica un mecanismo de segregación de la fase polimérica que deberá envolver las
gotas de parafina. En este trabajo se ha utilizado un método de polimerización “in situ” basado
en una policondensación interfacial, en la que el dicloruro de sebacilo, disuelto en la fase
orgánica, emulsionada en forma de gotas, reacciona con la hexametilendiamina, disuelta en el
agua, generándose poliamida 610 en las interfases superficie de la gota-agua la poliamida, que
formará la capsula polimérica. Esta reacción es muy rápida a temperatura ambiente, lo que hace
difícil el control de la segregación de fases del polímero, produciendo la rápida coalescencia de
las gotas y la precipitación de la poliamida.
Para controlar el tamaño y la estabilidad de las gotas de fase orgánica emulsionada, así como
para evitar la coalescencia de las mismas durante la generación del polímero interfacial, se ha
estudiado el efecto de la concentración de ambos reactivos, y el efecto de la utilización de
varios tipos de agentes emulsionantes. Cuando se utiliza como agente emulsionante un
octilfenol polioxietilenado, la reacción es aún más rápida, lo que puede justificarse en base a
que el propio tensioactivo posee grupos funcionales que reaccionan con el dicloruro de sebacilo.
Cuando se utiliza un tensioactivo polimérico soluble en agua, copolímero de oxido de etilenoóxido de propileno, además de rebajar la tensión interfacial aumenta la viscosidad del medio,
evitando la coalescencia de las gotas por un lado y controlando la difusión de la
hexametilendiamina hacia las interfases de las gotas. A través de la formulación del sistema
emulsionante podrá regularse la formación y el tamaño de las microcápsulas. Para caracterizar
las propiedades del material sintetizado y su capacidad termorreguladora se han realizado
análisis de calorimetría diferencial de barrido. Análisis estructural del polímero sintetizado por
FTIR. Se han realizado ensayos de penetración de disolvente sobre las paredes poliméricas.
1. Seng, Y.-H.; Fang, M.-H.; Tsai, P.-S.; Yang, Y. –M. Journal of Microencapsulation (2005),
22(1), 37-46
2. K. Bouchemal; S. Briancom; H. Fessi; Y. Chevalier; I.Bonnet; E. Perrier. Materials Science
and Engineerin C26 (2006) 472-48.
Microencapsulación, materiales de cambio de fase, tensioactivos, materiales termorreguladores