Síntesis de óxido de cinc (ZnO) con morfología acicular para ser utilizado como refuerzo de elastómeros

Abstract

El óxido de cinc, ZnO, es un compuesto de mucho interés industrial. Es utilizado en el proceso de vulcanización, como acelerante en la industria de los pigmentos y por sus propiedades eléctricas como supresor de sobretensiones y material piezoeléctrico. Estas aplicaciones requieren que las partículas de ZnO presenten determinadas características: pureza química, tamaño, distribución de tamaño y morfología de las partículas. El óxido de cinc (ZnO) con morfología acicular es de gran interés debido a su alta capacidad térmica y conductividad del calor, sirve además como reforzador de matrices metálicas y poliméricas y activador en la vulcanización de los cauchos actuando como disipador de calor. En este trabajo se optimizó la síntesis de ZnO, por el método de precipitación controlada (MPC), para obtener partículas con morfología acicular. Ensayos de valoración potenciométrica y conductimétrica, de la solución que contiene el precursor de cinc, permitieron determinar las diferentes etapas que ocurren durante la adición del agente precipitante (NH4OH) a la disolución y por lo tanto, la evolución del sistema durante el desarrollo del proceso. Además, las curvas obtenidas brindan un medio para garantizar la reproducibilidad del método. Se determinó la naturaleza de los compuestos intermediarios analizando la suspensión con espectroscopia infrarroja (FT-IR) y la fase sólida con difracción de rayos X (DRX). Los polvos cerámicos obtenidos se caracterizarán con técnicas espectroscópicas, DRX, microscopia electrónica de transmisión (MET), y análisis térmico (TG y ATD). Después de sintetizado el material, el interés se centró en analizar el efecto sobre las propiedades del elastómero al incorporarle ZnO acicular durante la vulcanización del caucho. Para ello de la lámina fría se conformaron diferentes probetas a las que se les realizó los ensayos mecánicos, estos fueron: resistencia a la tensión y al desgarro, adhesión, abrasión, elongación, modulo al 100%, estudios que se realizaron en la empresa ICOBANDAS S.A.