Análisis espectróspico, termogravimétrico y calorimétrico diferencial de barrido del sistema diisocianato de difenil metano-madera de pinus caribea mor var hondurensis preservada con cca

Abstract

Las técnicas de espectroscopía infrarroja por transformadas de Fourier (IRTF), termogravimetría (ATG) y calorimetría diferencial de barrido (CDB) fueron empleadas para investigar el efecto de las sales Cupro-Cromo-Arsenical (CCA) sobre el adhesivo MDI, cuando este es aplicado a la madera de pinus caribaea Mor var hondurensis tratada con el preservante. El espectro IRTF de la madera de pino caribe preservada con sales CCA mostró una nueva banda de absorción. Esta fue atribuida a la formación de enlaces cromato de éster- lignina, debido posiblemente a la reacción de los anillos aromáticos de la lignina con el preservante. En los espectros IRTF de las mezclas de madera de pino con el adhesivo MDI se detectaron enlaces de uretano, que tal vez se originan de la reacción de adición de los grupos isocianatos del adhesivo a los grupos hidroxilos presentes en la madera y también enlaces poliureas y Biuret formados cuando los mismos grupos funcionales reaccionan con el agua adsorbida en la madera. Con el objeto de conocer el posible efecto de las sales CCA sobre el adhesivo MDI se estudió el comportamiento térmico de estos materiales por ATG y CDB. Se examinaron muestras de MDI, sales CCA y mezclas de MDI-CCA, MDI- sales modelos (sulfato cúprico pentahidratado, arseniato de sodio heptahidratado y dicromato de potasio) y MDI-agua. Los análisis fueron realizados bajo diferentes condiciones de temperatura y tiempo. Se determinó que las mezclas de MDI con las distintas sales y el agua mostraron una estabilidad térmica mayor en comparación con el MDI degradado aisladamente. La madera de pino tratada con sales CCA y sin tratar presentó una estabilidad térmica mayor cuando fue mezclada con el adhesivo MDI. Este comportamiento térmico se atribuye a la formación de enlaces uretano que fueron evidenciados por la técnica espectróscopica IRFT. Se observó que el proceso de curado del MDI es retardado cuando se mezcla con madera tratada con CCA. Se supone que éstas sales remanentes en la madera preservada interactúan con el MDI.

Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), thermogravimetry (TGA) and differential scanning calorimetry (DSC) techniques were used to study the effeet of CCA salts on the diphenyl methane diisocianate (MDI) adhesive, when it is applied on pinus caribaea Mor var hondurensis wood, treated with CCA salts as preservant. The FTIR spectra of preserved pine wood with CCA showed a new absorption bando This was attributed to ester chromate -wood links, possibly formed due to the reaetion of aromatic rings of lignine with the preservant. In the IR spectra of pine wood -MDI blends, urethanes bonds were detected perhaps originating from the addition reactions of isocyanate groups of the adhesive with hydroxyl groups present in the wood and polyurea and Biuret bonds when the same functional groups reacted with the adsorbed water present in the wood. To understand the possible effect of CCA on MDI adhesive, the thermal behavior of these materials were studied by TGA and DSC. Samples of MDI, CCA and blends of MDI- CCA, MDI-model salts of copper, chromium and arsenic, and MDI-water were examined. The analysis were carried out under different conditions of ternperature and time. It was determined that blends of MDI with different salts and water, undergo a thermal stabilization as compared to MDI degraded alone. It was also observed that when mixed with MDI, the thermal stability of pine wood treated and untreated increases. This is attributed very likely due to the presence of urethane bond s that were observed through IR spectroscopy. It was also found that, when MDI is applied on preserved pine wood, the cure process of MDI slows down. lt is thought that the adhesive and the CCA components remaining in the wood, may interact with MDI.