Nuevos materiales poliméricos con propiedades piezoeléctricas

Abstract

Se ha sintetizado una nueva familia de poliimidas piezoeléctricas designadas como poli2-4, poli2-6 y poli2CN (pat. P200702046) con objeto de obtener materiales avanzados con una mayor estabilidad térmica y con respuestas piezoeléctricas comparables a temperaturas más altas que las actualmente existentes. La síntesis de las poliimidas se ha llevado a cabo mediante una reacción de condensación a partir de un dianhídrido y de diaminas previamente modificadas con el grupo bipolar ciano. El estudio realizado acerca del proceso de imitación térmica ha permitido establecer un método que permite determinar el grado de imitación (curado) alcanzado, evitando los problemas que presenta el método basado exclusivamente en medidas de espectroscopía infrarroja, actualmente utilizado, y que se demuestra como insuficiente. Se han estudiado las propiedades térmicas y eléctricas de las poliimidas sintetizadas. Las primeras han permitido determinar su estabilidad térmica y su temperatura de transición vítrea. Las medidas eléctricas, mediante las técnicas de corriente de despolarización estimulada térmicamente (TSDC) y de análisis eléctrico dinámico (DEA), han permitido obtener el valor de la polarización remanente (Pr) en función del grado de imitación, así como de la posición y del número de grupos bipolares presentes en la cadena. Ambas técnicas han permitido conocer, además, tanto los parámetros característicos del proceso de relajación bipolar como del fenómeno de conductividad presente a temperaturas por encima de la temperatura de transición vétrea. Por último, se ha obtenido el módulo piezoeléctrico (d33) a diferentes temperaturas. Los resultados obtenidos han permitido establecer las condiciones para la mejora de las propiedades físico-químicas de las poliimidas, superando los intervalos de utilidad el PVDF.