Alcoxisilanos glicosilados-quitosano, síntesis, caracterización y su interacción con materiales silíceos y calcáreos

Abstract

Nuestra estadía por este mundo es pasajera, sin embargo existen algunos elementos que ayudan a preservar la historia y legado de las civilizaciones humanas, pero como ya es bien sabido lo existente en este mundo no es inagotable ni eterno; nada está exento del desgaste, todo sufre deterioro, y la causa de éste es completamente variable, por lo que es necesario establecer estrategias para conservar lo que se considere que es vital para que en el futuro siempre prevalezca la memoria histórica. Es evidente que monumentos históricos y sitios arqueológicos guardan un tanto invaluable de nuestra historia y con ella la de nuestros antepasados. Una de las estrategias que se han empleado en la conservación de los materiales pétreos constructivos de los monumentos históricos, ha sido el tratamiento basado en formulaciones elaboradas utilizando alcóxidos de silicio o alcoxisilanos, cuya aplicación busca por un lado reintegrar al material deteriorado firmeza y solidez (consolidación) y por otro o a la vez, protegerlo de la acción de los agentes atmosféricos (recubrimiento hidrofugante). Las formulaciones consolidantes e hidrofugantes basadas en alcoxisilanos han sido una alternativa viable y entre ellos los derivados glicosilados del TEOS y MeTEOS tales como el tetrakis(2-hidroxietoxi)silano (THEOS) y el tris(2-hidroxietil)metil silano (MeTHEOS) han resultado de nuestro interés para este campo de aplicación que se han venido cultivando desde hace varios años en el cuerpo académico de química y tecnología de silicio del departamento de química, campus Guanajuato, de la Universidad de Guanajuato. Entre sus propiedades relevantes destacan que son solubles en agua y biocompatibles con polisacáridos. Este trabajo de tesis, se ha desarrollado sobre la síntesis, caracterización, aplicación y evaluación de formulaciones consolidantes e hidrofugantes basadas en híbridos silano-quitosano (THEOSquitosano y MeTHEOS-quitosano), como una propuesta novedosa para ser empleados en la conservación de materiales constructivos de monumentos históricos silíceos y calcáreos empleando como ejemplos materiales de edificios de la ciudad de Guanajuato y del sitio arqueológico “Cerro de Los remedios” ubicado en Comonfort, Guanajuato. Una parte central del estudio, ha sido mostrar que la interacción silano-quitosano en los híbridos obtenidos, se basa en la formación de un enlace covalente donde el sitio de condensación se corroboró mediante análisis por RMN en estado sólido de 13C y 29Si para formar un enlace silil-éter. El desempeño de las formulaciones consolidante e hidrofugante fue evaluado principalmente por pruebas mecánicas (dureza por indentación) y por determinaciones del ángulo de contacto estático y dinámico, siendo obtenida la energía libre superficial que permite determinar el grado de hidrofobicidad de los materiales tratados.