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Erschienen in: Journal of Sol-Gel Science and Technology 1/2010

01.04.2010 | Original Paper

Viscoelastic characterization of TEOS sols in three different solvents when DBTL is used as polycondensation catalyst

verfasst von: Carmen Salazar-Hernández, Jorge Cervantes, Sergio Alonso

Erschienen in: Journal of Sol-Gel Science and Technology | Ausgabe 1/2010

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Abstract

The gelation process of TEOS sols in three different solvents using di-n-butyltin dilaurate (DBTL) as polycondensation catalyst has been investigated. Sol compositions were similar to those employed in the field of stone consolidation for the conservation of historical buildings. Three different systems were studied: TEOS in ethanol (S-EtOH) which was tested to explain gelation in protic solvents; TEOS in a mixture of methylethylketone/acetone (S-MA) to represent aprotic solvents; and TEOS in a blend of MEK/ethanol (S-ME) for comparison of a system with properties intermediate between protic and aprotic solvents. The gelation process was studied by measuring the viscoelastic behavior near the gelation point (GP). A scaling exponent (Δ) was determined for the elastic modulus, G(ω)′ and the viscous modulus, G′′(ω), which both follow the same power law, ωΔ, at GP. The fractal dimension, df, was calculated from the scaling exponent, Δ, for each TEOS-DBTL system. For each type of solvent studied, values of Δ from 0.34 to 0.53 with df of 1.9–2.2 were obtained. The results suggest that DBTL leads to a TEOS polycondensation mechanism similar to that observed for a base-catalyst system. However, the change in df suggests that there is a significant effect of the solvent on aggregation mechanisms of the gelation process. A diffusion limited cluster–cluster aggregation mechanism (DLCCA) was observed when ethanol was used as protic solvent, while a reaction limited cluster–cluster aggregation mechanism (RLCCA) was observed for MEK/acetone (aprotic solvent).

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Literatur
1.
Zurück zum Zitat Iler RK (1979) The Chemistry of Silica. John Wiley & sons, New York, US Iler RK (1979) The Chemistry of Silica. John Wiley & sons, New York, US
2.
Zurück zum Zitat Brinker CJ, Scherer GW (1990) Sol–Gel Science. Academic Press INC, San Diego CA, USA Brinker CJ, Scherer GW (1990) Sol–Gel Science. Academic Press INC, San Diego CA, USA
4.
Zurück zum Zitat Sperling LH (1992) Introduction of Physical Polymer Science, 2a edn. Wiley, USA Sperling LH (1992) Introduction of Physical Polymer Science, 2a edn. Wiley, USA
5.
Zurück zum Zitat Bouchaud E, Delsanti M, Adam M, Daoud M, Durand D (1986) J Physique 47:1273–1277CrossRef Bouchaud E, Delsanti M, Adam M, Daoud M, Durand D (1986) J Physique 47:1273–1277CrossRef
6.
Zurück zum Zitat Woignier T, Phalippou J, Sempere R, Pelous J (1988) J Phys France 49:289–293CrossRef Woignier T, Phalippou J, Sempere R, Pelous J (1988) J Phys France 49:289–293CrossRef
7.
8.
Zurück zum Zitat de Candia A, Del Gadoa E, Fierro A, Sator N, Conigli A (2005) Physica A 38(2–4):239–248 de Candia A, Del Gadoa E, Fierro A, Sator N, Conigli A (2005) Physica A 38(2–4):239–248
9.
Zurück zum Zitat Jokinen M, Györvary E, Rosenholm JB (1998) J Colld Inter Sci 141:205–216 Jokinen M, Györvary E, Rosenholm JB (1998) J Colld Inter Sci 141:205–216
11.
Zurück zum Zitat Barnes HA, Hutton JF, Walters K (2001) An Introduction to Rheology. Elsevier, The Netherlands Barnes HA, Hutton JF, Walters K (2001) An Introduction to Rheology. Elsevier, The Netherlands
15.
16.
Zurück zum Zitat Wheeler G (2005) Alkoxysilanes and the Consolidation of Stone. The Getty Conservation Institute, Los Angeles CA, USA Wheeler G (2005) Alkoxysilanes and the Consolidation of Stone. The Getty Conservation Institute, Los Angeles CA, USA
17.
Zurück zum Zitat Noll W (1968) Chemistry and Technology of Silicones. Academic press, New York Noll W (1968) Chemistry and Technology of Silicones. Academic press, New York
19.
Zurück zum Zitat Salazar-Hernández C, Zarraga R, Alonso S, Sugita S, Calixto S, Cervantes J (2009) J Sol-Gel Sci Technol 49(3):301–310CrossRef Salazar-Hernández C, Zarraga R, Alonso S, Sugita S, Calixto S, Cervantes J (2009) J Sol-Gel Sci Technol 49(3):301–310CrossRef
21.
22.
Zurück zum Zitat Brus J, Kotlik P, Karhan J (1997) Collect Czech Chem Commun 62:442–456CrossRef Brus J, Kotlik P, Karhan J (1997) Collect Czech Chem Commun 62:442–456CrossRef
23.
Zurück zum Zitat Davies AG (1997) Organotin Chemistry. Wiley-VCH, Germany Davies AG (1997) Organotin Chemistry. Wiley-VCH, Germany
24.
Zurück zum Zitat Craievich A, Santos DI, Aegerter M, Lours T, Zarzyck J (1988) J Non-Cryst Solds 100:424–428CrossRefADS Craievich A, Santos DI, Aegerter M, Lours T, Zarzyck J (1988) J Non-Cryst Solds 100:424–428CrossRefADS
25.
Zurück zum Zitat Woignier T, Phalippou J, Vacher R, Pelous J, Courtens E (1990) J Non-Cryst Solds 121:198–204CrossRefADS Woignier T, Phalippou J, Vacher R, Pelous J, Courtens E (1990) J Non-Cryst Solds 121:198–204CrossRefADS
26.
Zurück zum Zitat Vacher R, Woignier T, Pelous J, Courtens E (1988) Physical Review B 37(11):6500–6505CrossRefADS Vacher R, Woignier T, Pelous J, Courtens E (1988) Physical Review B 37(11):6500–6505CrossRefADS
27.
Metadaten
Titel
Viscoelastic characterization of TEOS sols in three different solvents when DBTL is used as polycondensation catalyst
verfasst von
Carmen Salazar-Hernández
Jorge Cervantes
Sergio Alonso
Publikationsdatum
01.04.2010
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Sol-Gel Science and Technology / Ausgabe 1/2010
Print ISSN: 0928-0707
Elektronische ISSN: 1573-4846
DOI
https://doi.org/10.1007/s10971-010-2160-6

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