ES2224898A1 - Method of modifying the surfaces of metals, semiconductors and carbon, surface-modified products thus obtained and applications thereof - Google Patents
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Abstract
Description
Procedimiento para la modificación de superficies de metales, de semiconductores y de carbono, productos modificados superficialmente así obtenidos y sus aplicaciones.Procedure for surface modification of metals, semiconductors and carbon, modified products superficially thus obtained and its applications.
La presente invención se encuadra dentro del campo técnico de la modificación de superficies metálicas, de semiconductores y de carbono para aportar a dichos materiales propiedades superficiales físicas y químicas distintas de las originales y/o para funcionalizarlas.The present invention fits within the technical field of metal surface modification, of semiconductors and carbon to contribute to these materials physical and chemical surface properties other than originals and / or to functionalize them.
Más específicamente, la presente invención proporciona un nuevo procedimiento para la modificación de superficies de ciertos metales, de semiconductores y de carbono con aminas primarias, los productos modificados resultantes de dicho procedimiento y las múltiples aplicaciones de los mismos en diferentes sectores industriales.More specifically, the present invention provides a new procedure for the modification of surfaces of certain metals, semiconductors and carbon with primary amines, the modified products resulting from said procedure and the multiple applications thereof in Different industrial sectors.
La modificación de superficies de metales, de semiconductores y/o de carbono para impartirles propiedades físicoquímicas diferentes o para funcionalizarlas tiene gran interés industrial debido a sus diversas aplicaciones en diferentes sectores.The modification of metal surfaces, of semiconductors and / or carbon to impart properties different physiochemicals or to functionalize them has great industrial interest due to its various applications in different sectors.
Prueba de ello la constituye la existencia de múltiples patentes y trabajos científicos relacionados en términos generales con este campo técnico; por ejemplo, valgan como ilustración, las siguientes patentes localizadas por el solicitante:Proof of this is the existence of multiple patents and related scientific papers in terms general with this technical field; for example, worth as illustration, the following patents located by the applicant:
- --
- Patente Europea No. Pub. 0672467 (BASF AKT.) por "Procedimiento para la modificación de superficies metálicas",European Patent No. Pub. 0672467 (BASF AKT.) By "Procedure for modification of metal surfaces ",
- --
- Patente Europea No. Pub. 0951581 (HENKEL CORP.) por "Superficies metálicas revestidas de resina fenólica formaldehído y procedimiento relacionado",European Patent No. Pub. 0951581 (HENKEL CORP.) By "Coated Metal Surfaces of phenolic formaldehyde resin and procedure related",
- --
- Patente Europea No. Pub. 0770429 (ELF ATOCHEM S.A.) por "Superficies metálicas revestidas de polímeros",European Patent No. Pub. 0770429 (ELF ATOCHEM S.A.) by "Metallic surfaces polymer coated ",
- --
- Patente Europea No. Pub. 0858579 (UNIVERSITY OF SURREY) por "Modificación de superficies metálicas", y, concretando a la modificación de superficies metálicas y de carbono con aminas, los antecedentes más relevantes que el solicitante considera oportuno mencionar y comentar más ampliamente son los siguientes:European Patent No. Pub. 0858579 (UNIVERSITY OF SURREY) by "Modification of metal surfaces ", and, specifying the modification of metal and carbon surfaces with amines, the background more relevant that the applicant considers appropriate to mention and comment more widely are the following:
- (1)(one)
- (a) Barbier, B.; Pinson, J.; Désarmot, G.; Sánchez, M. ; J. Electrochem. Soc. 1990, 137, 175;(a) Barbier , B .; Pinson , J .; Désarmot , G .; Sánchez , M.; J. Electrochem. Soc . 1990 , 137, 175;
- (b)(b)
- Deinhammer, R. S.; Ho, M.; Anderegg, J. W.; Porter, M. D.; Langmuir, 1994, 10, 1306; Deinhammer , RS; Ho, M .; Anderegg , JW; Porter , MD; Langmuir , 1994 , 10, 1306;
- (c)(C)
- Downard, A. J.; Electroanalysis, 2000, 12, 1085. Downard , AJ; Electroanalysis , 2000 , 12, 1085.
- (2)(2)
- Adenier, A.; Chehimi, M. M.; Gallardo, I.; Pinson, J.; Vilá, N.; Langmuir, 2004, 20, 8243 Adenier , A .; Chehimi , MM; Gallardo , I .; Pinson , J .; Vilá , N .; Langmuir , 2004 , 20, 8243
- (3)(3)
- Buttry, D. A.; Peng, J. C. M.; Donnet, J-B.; Rebouillat, S. Carbon 1999, 37, 1929. Buttry , DA; Peng , JCM; Donnet , JB .; Rebouillat , S. Carbon 1999 , 37, 1929.
- (4)(4)
- (a) Bouchet, J.; Roche, A. ; The Journal of Adhesion 2002, 78, 799-830.(a) Bouchet , J .; Roche , A.; The Journal of Adhesion 2002 , 78, 799-830.
(Las referencias numéricas empleadas anteriormente para identificar los diferentes artículos, son las mismas que se utilizarán en la siguiente explicación científica del estado de la técnica actual)(The numerical references used previously to identify the different articles, are the same that will be used in the following scientific explanation of current state of the art)
La modificación de superficies de carbono con aminas alifáticas primarias y secundarias a través de la formación de enlaces covalentes ha sido posible mediante el uso de técnicas electroquímicas^{1a-b} El proceso se esquematiza de la siguiente manera:The modification of carbon surfaces with primary and secondary aliphatic amines through training of covalent bonds has been possible through the use of techniques electrochemical 1a-b The process is schematized as follows:
La formación de enlaces covalentes con las superficies de carbono a través del grupo amino se ha demostrado observando la señal electroquímica de grupos electroactivos, como grupos nitro, presentes en la molécula usada para la modificación^{1a-c} También se han utilizado otros grupos electroactivos como el antraceno o la antraquinona con el mismo objetivo. El recubrimiento también se ha demostrado mediante técnicas de caracterización de superficies como el XPS. La concentración superficial de grupos amino es inferior en el caso de las aminas alifáticas secundarias respecto a las alquil aminas primarias mientras que no se ha observado recubrimiento para el caso de las aminas terciarias. La formación del enlace covalente a través del N del grupo amino fue atribuido inicialmente al catión radical^{1b} formado después de la etapa de oxidación pero un estudio más reciente indica que la especie responsable de la modificación es el radical obtenido tras la desprotonación del catión radical^{2}.The formation of covalent bonds with carbon surfaces through the amino group has been shown observing the electrochemical signal of electroactive groups, such as nitro groups, present in the molecule used for 1a-c modification Others have also been used electroactive groups such as anthracene or anthraquinone with the same goal. The coating has also been demonstrated by surface characterization techniques such as XPS. The surface concentration of amino groups is lower in the case of secondary aliphatic amines with respect to alkyl amines primary while no coating has been observed for the case of tertiary amines. Covalent bond formation to through the N of the amino group was initially attributed to the cation 1b radical formed after the oxidation stage but a most recent study indicates that the species responsible for the modification is the radical obtained after deprotonation of the radical cation 2.
Más tarde, se demostró^{3} que la modificación de superficies de carbono podía conseguirse sin necesidad del uso de técnicas electroquímicas y se propuso la existencia de reacciones de tipo Michael entre los grupos amino que actuaban como nucleófilos y los C sp^{2} presentes en la superficie tal como se muestra en el siguiente esquema:Later, it was demonstrated that the modification of carbon surfaces could be achieved without using of electrochemical techniques and the existence of Michael-like reactions between the amino groups that acted as nucleophiles and the C sp 2 present on the surface as shows in the following scheme:
(z \cong grupos electroactivos presentes en las fibras de carbono como carbonilos o carboxilos)(z electro electroactive groups present in the carbon fibers such as carbonyls or carboxyls)
En una reciente publicación^{4} se muestra un estudio sobre los mecanismos de la formación de interfases epoxi/metal. Como resultado de dicho estudio, los autores han demostrado que cuando se aplica un sistema de prepolímeros epoxi/diamina a sustratos metálicos, se crean interfases entre la parte del recubrimiento y la superficie metálica. Las propiedades químicas, físicas y mecánicas de la interfase formada dependen tanto del sustrato como de la naturaleza de la diamina utilizada como endurecedor. El empleo de un ciclo de curado apropiado para los prepolímeros permite conseguir tanto la máxima conversión del polímero como la completa formación de la interfase. Cuando se aplica el monómero DGEBA (éter diglicidílico de bisfenol A) a las superficies metálicas, o bien, cuando se aplican monómeros de diamina puros a sustratos recubiertos de oro, no se observa ninguna reacción química. Por el contrario, cuando se aplican monómeros de diamina pura sobre superficies metálicas de titanio o de aluminio, tiene lugar reacción química. Después de la porción de la amina química sobre las superficies metálicas oxidadas o hidroxiladas, se observa una disolución parcial del óxido y/o hidróxido superficial sobre el sustrato metálico de acuerdo con el comportamiento básico de los monómeros diamina [3-aminometil-3,5,5-trimetilciclohe-xilamina y poli(oxopropilendiamina)]. Entonces, los iones metálicos se difunden dentro de la mezcla monomérica líquida (epoxi/diamina) y reaccionan por coordinación con los grupos amino de los monómeros diamina para formar complejos organometálicos (o quelatos). Se ha comprobado que las propiedades generales de los recubrimientos, incluyendo las de la interfase, dependen de la duración del tiempo de contacto entre las superficies metálicas y la mezcla líquida de prepolímeros. Además los resultados obtenidos apuntan a que la interfase epoxi/metal afecta significativamente a la adhesión práctica inicial del recubrimiento. Sin embargo, la formación de complejos organo-metálicos mejora enormemente la adhesión práctica después del envejecimiento, y los complejos creados actúan como inhibidores de la corrosión.A recent publication 4 shows a study on the mechanisms of interface formation epoxy / metal. As a result of this study, the authors have shown that when a prepolymer system is applied epoxy / diamine to metal substrates, interfaces are created between the part of the coating and the metal surface. The properties Chemical, physical and mechanical interface formed depend both the substrate and the nature of the diamine used As hardener. The use of an appropriate curing cycle for the prepolymers allows to achieve both the maximum conversion of the polymer as the complete formation of the interface. When apply the DGEBA monomer (diglycidyl ether of bisphenol A) to the metal surfaces, or when monomers of pure diamine to gold-coated substrates, no observed chemical reaction. On the contrary, when monomers of pure diamine on titanium or aluminum metal surfaces, chemical reaction takes place. After the portion of the amine chemical on oxidized or hydroxylated metal surfaces, it observe a partial dissolution of the oxide and / or surface hydroxide on the metal substrate according to the basic behavior of the diamine monomers [3-aminomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexylamine and poly (oxopropylenediamine)]. So, metal ions diffuse into the liquid monomer mixture (epoxy / diamine) and react by coordination with the amino groups of the monomers diamine to form organometallic complexes (or chelates). It has been proven that the general properties of the coatings, including those of the interface, depend on the duration of time of contact between the metal surfaces and the liquid mixture of prepolymers In addition, the results obtained indicate that the Epoxy / metal interface significantly affects adhesion initial coating practice. However, the formation of organo-metal complexes greatly improves the practical adhesion after aging, and complexes created act as corrosion inhibitors.
Por tanto, de la anterior exposición se observa que los autores muestran como el Ti y Al son capaces de experimentar una reacción espontánea con las diaminas 3-aminometil-3,5,5-trimetilciclohexilamina y poli(oxopropilendiamina) en sistemas epoxi/diamina, en los que la diamina se utiliza como agente de curado al tiempo que forma la interfase.Therefore, from the previous exhibition it is observed that the authors show how Ti and Al are capable of experience a spontaneous reaction with diamines 3-aminomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexylamine and poly (oxopropylenediamine) in epoxy / diamine systems, in that diamine is used as a curing agent while forming the interface
Si bien los estudios teóricos llevados a cabo por estos autores para establecer los mecanismos de formación de dicha interfase y su papel en la adhesión del revestimiento polimérico a la superficie metálica, han puesto de manifiesto la posibilidad de que exista dicha reacción espontánea, lo que está claro es que dicho método no puede ser considerado por los expertos un método general de tratamiento de superficies metálicas con aminas, a nivel industrial. En efecto, las diaminas empleadas son productos complejos, muy costosos, que en dicha publicación tienen aplicación como endurecedores en el proceso de polimerización, pero carecen totalmente de interés industrial dentro del contexto técnico que se está tratando en esta memoria descriptiva.While theoretical studies carried out by these authors to establish the mechanisms of formation of said interface and its role in the adhesion of the polymeric coating to the metal surface, have revealed the possibility of that there is such a spontaneous reaction, what is clear is that said method cannot be considered by experts a method general treatment of metal surfaces with amines, at the level industrial. In fact, the diamines used are products complex, very expensive, which in this publication have application as hardeners in the polymerization process, but they lack totally of industrial interest within the technical context that You are dealing with this description.
Por otra parte, no es posible llevar a cabo la modificación de superficies metálicas como las de platino, oro, hierro, cobre o cinc, con alquilaminas primarias o secundarias mediante técnicas electroquímicas, puesto que se produce la oxidación del propio metal a valores de potencial inferiores a los de oxidación de dichas aminas. Dado que el platino y el oro son metales con potenciales de oxidación más elevados, permiten trabajar con márgenes más amplios y, en determinados casos pueden ser tratados superficialmente con aminas secundarias por vía electroquímica.On the other hand, it is not possible to carry out the modification of metal surfaces such as platinum, gold, iron, copper or zinc, with primary or secondary alkylamines by electrochemical techniques, since the oxidation of the metal itself at potential values lower than of oxidation of said amines. Since platinum and gold are metals with higher oxidation potentials, allow work with wider margins and in certain cases they can be treated superficially with secondary amines via electrochemistry.
Habida cuenta del interés industrial existente por la modificación de superficies metálicas debido a sus múltiples aplicaciones en diversos sectores, el solicitante ha encaminado sus esfuerzos investigadores a la búsqueda de un proceso para tal tipo de modificación dentro de los del grupo conocido como "métodos de oxidación espontánea" que pueda optimizar los existentes o aplicarse a sustratos que hasta la fecha no se hayan podido modificar con determinadas aminas. Los estudios realizados han culminado con el procedimiento de la presente invención y los productos por él obtenidos, los cuales se describen con todo detalle en los siguientes apartados de la presente memoria descriptiva.Given the existing industrial interest by the modification of metal surfaces due to its multiple applications in various sectors, the applicant has directed his research efforts in the search for a process for such type of modification within the group known as "methods of spontaneous oxidation "that can optimize existing or apply to substrates that have not been able to date Modify with certain amines. Studies have been culminated with the process of the present invention and the products obtained by him, which are described with everything detail in the following sections of this report descriptive
La presente invención, tal y como se describe en su enunciado, se refiere a un procedimiento para la modificación de superficies de metales, de semiconductores y de carbono, a los productos modificados superficialmente así obtenidos y a sus aplicaciones.The present invention, as described in its statement refers to a procedure for the modification of metal, semiconductor and carbon surfaces, to superficially modified products thus obtained and their Applications.
El procedimiento objeto de la presente invención va encaminado a la modificación de determinadas superficies de metales, de materiales semiconductores y de carbono con aminas primarias para proporcionarles propiedades físicas y químicas diferentes de las que poseían originalmente y/o para funcionalizarlas con vistas a ciertas aplicaciones industriales de interés.The process object of the present invention is aimed at the modification of certain surfaces of metals, semiconductor materials and carbon with amines primary to provide physical and chemical properties different from those originally owned and / or for functionalize them with a view to certain industrial applications of interest.
Más específicamente, la presente invención proporciona un procedimiento para modificar superficies de metales, de semiconductores y de carbono, caracterizado porque comprende poner en contacto dicha superficie de metal, de semiconductor o de carbono con una disolución de una amina primaria de fórmula (I):More specifically, the present invention provides a procedure to modify metal surfaces, of semiconductors and carbon, characterized in that it comprises contacting said metal, semiconductor or surface of carbon with a solution of a primary amine of formula (I):
(1)RNH_{2}(1) RNH2
donde R está seleccionado entre un grupo alquilo C3-C6 de cadena lineal o ramificada, un grupo cicloalquilo C3-C6, y un grupo arilo, preferiblemente un grupo bencilo, pudiendo estar dichos grupos sin sustituir o sustituidos con uno o más sustituyentes que no afecten adversamente a la reacción entre la amina y la superficie a modificar.where R is selected from an alkyl group C3-C6 straight or branched chain, a group C3-C6 cycloalkyl, and an aryl group, preferably a benzyl group, said groups being able to be without replace or substitute with one or more substituents that do not affect adversely to the reaction between the amine and the surface to Modify.
El procedimiento de la presente invención se aplica tanto a superficies de carbono como a superficies metálicas seleccionadas del grupo formado por oro, platino, cobre, hierro, cinc, níquel, cobalto, aluminio y titanio principalmente, así como también a acero y a ciertas aleaciones de titanio y cromo-cobalto. También se aplica a superficies de materiales semiconductores como Si (100), Si (111) y silicios hidrogenados.The process of the present invention is applies to both carbon surfaces and metal surfaces selected from the group consisting of gold, platinum, copper, iron, zinc, nickel, cobalt, aluminum and titanium mainly, as well as also to steel and certain titanium alloys and chrome-cobalt. It also applies to surfaces of semiconductor materials such as Si (100), Si (111) and silicon hydrogenated
En cuanto a la amina, el procedimiento de la presente invención puede llevarse a cabo con cualquier amina abarcada dentro del alcance de la fórmula (I). En cuanto a la presencia opcional de grupos sustituyentes en cualquiera de los grupos R definidos anteriormente, no hay limitación alguna dentro del alcance de la presente invención, con tal de que dichos grupos no afecten adversamente a la reacción principal pretendida por el procedimiento de la presente invención, esto es, la reacción entre el grupo amino primario de dicha amina de fórmula (I) y dicha superficie.As for the amine, the procedure of the The present invention can be carried out with any amine encompassed within the scope of formula (I). Refering to optional presence of substituent groups in any of the R groups defined above, there is no limitation within of the scope of the present invention, provided that said groups do not adversely affect the main reaction intended by the procedure of the present invention, that is, the reaction between the primary amino group of said amine of formula (I) and said surface.
De acuerdo con los experimentos llevados a cabo por los presentes inventores, se ha podido establecer que dicha reacción conduce a la formación de enlaces covalentes estables entre dicha superficie metálica, de semiconductor y/o de carbono y los grupos amino primarios de dicha amina de fórmula (I). Pues bien, dichos sustituyentes pueden elegirse dentro del amplio grupo de sustituyentes convencionales en el campo bien conocido por los expertos, siempre que no afecte negativamente a la formación de dichos enlaces covalentes. Entre dichos sustituyentes, pueden mencionarse los grupos metilo, etilo, nitro, halógeno, vinilo, hidroxilo, carboxilo, etc.According to the experiments carried out by the present inventors, it has been established that said reaction leads to the formation of stable covalent bonds between said metal, semiconductor and / or carbon surface and the primary amino groups of said amine of formula (I). As well, said substituents can be chosen within the broad group of conventional substituents in the field well known to those experts, as long as it does not adversely affect the formation of said covalent bonds. Among such substituents, they can Mention groups methyl, ethyl, nitro, halogen, vinyl, hydroxyl, carboxyl, etc.
No obstante, el procedimiento de la presente invención es especialmente idóneo para la modificación de superficies metálicas, de semiconductores y de carbono con aminas comerciales fácilmente asequibles y de bajo coste, a menos que se busque una aplicación muy concreta para la cual se precise una amina de características muy especiales (como alguna de las que se indicarán más adelante). Así, por ejemplo, pueden citarse como aminas comerciales especialmente útiles para llevar a cabo el procedimiento de la presente invención, las siguientes: propilamina, butilamina, pentilamina y hexilamina en sus diferentes formas de cadena lineal o ramificada, ciclohexilamina, bencilamina, 4-nitrobencilamina y 3-nitrobencilamina.However, the procedure herein invention is especially suitable for the modification of metal, semiconductor and carbon surfaces with amines easily affordable and inexpensive commercials, unless look for a very specific application for which an amine is required of very special characteristics (like some of those will indicate later). Thus, for example, they can be cited as commercial amines especially useful for carrying out the Procedure of the present invention, the following: propylamine, butylamine, pentylamine and hexylamine in their different linear or branched chain forms, cyclohexylamine, benzylamine, 4-nitrobenzylamine and 3-nitrobenzylamine.
En cuanto a las condiciones de reacción, en el caso de disolventes próticos, es necesario que la relación molar de la disolución de la amina sea superior a 1:1 de la amina respecto al ácido, de modo que haya amina desprotonada en dicha disolución. De este modo, es preferente el uso de una disolución de amina en un disolvente aprótico en la cual se sumerja la superficie a tratar. También es preferente que dicha reacción se lleve a cabo en atmósfera inerte. Por otro lado, las condiciones de concentración y temperatura no son especialmente relevantes para la reacción, determinándose normalmente en cada caso, si bien es cierto que existe un tiempo máximo más allá del cual la superficie se satura y ya no admite más cantidad de amina de recubrimiento. No obstante, en términos generales se ha podido comprobar, que las siguientes condiciones son especialmente adecuadas para llevar a cabo el procedimiento de la invención en la mayoría de los casos:As for the reaction conditions, in the In case of protic solvents, it is necessary that the molar ratio of the solution of the amine is greater than 1: 1 of the amine with respect to to the acid, so that there is deprotonated amine in said solution. Thus, it is preferred to use an amine solution in a aprotic solvent in which the surface to be treated is submerged. It is also preferred that said reaction is carried out in inert atmosphere On the other hand, the concentration conditions and temperature are not especially relevant for the reaction, being determined normally in each case, although it is true that there is a maximum time beyond which the surface is saturated and It no longer admits more coating amine. However, in General terms could be verified, that the following conditions are especially suitable for carrying out the Procedure of the invention in most cases:
- concentración de amina en el disolvente aprótico: 5-20 mM,- concentration of amine in the solvent aprotic: 5-20 mM,
- tiempo de tratamiento: 30-180 minutos,- treatment time: 30-180 minutes
- temperatura de tratamiento: 5-40°C aproximadamente, empleándose como disolvente aprótico preferido el acetonitrilo (ACN) y como atmósfera inerte preferida una atmósfera a base de N_{2} o Ar.- treatment temperature: 5-40 ° C approximately, used as solvent preferred aprotic acetonitrile (ACN) and as an inert atmosphere preferred an atmosphere based on N2 or Ar.
La naturaleza de las capas de recubrimiento de las superficies con la amina producidas mediante el procedimiento de la presente invención se han estudiado y caracterizado principalmente por dos técnicas, a saber:The nature of the coating layers of surfaces with the amine produced by the procedure of the present invention have been studied and characterized mainly by two techniques, namely:
- --
- voltametría cíclica: aplicable en el caso de aminas con grupos electroactractivos, por ejemplo nitrobencilaminas;cyclic voltammetry: applicable in the case of amines with electroactive groups, by example nitrobenzylamines;
- --
- IRRAS ("Infrared Reflexion Absortion Spectroscopy"): aplicable en el caso de aminas sin grupos electroactivos.IRRAS ("Infrared Reflexion Absortion Spectroscopy "): applicable in the case of amines without electroactive groups.
Mediante estas técnicas se ha comprobado en general que el recubrimiento está constituido por una monocapa de la amina empleada en el proceso, la cual se deposita sobre la superficie formando un enlace covalente capaz de resistir un lavado posterior de 8-12 minutos (preferiblemente de 10 minutos) en un baño de ultrasonidos para eliminar de la superficie las moléculas adsorbidas por interacciones de carácter más débil con los átomos de la superficie metálica. Dicha monocapa, así tratada tiene un espesor final comprendido entre 10-200 Angstroms.Through these techniques it has been proven in general that the coating is constituted by a monolayer of the amine used in the process, which is deposited on the surface forming a covalent bond capable of resisting a wash after 8-12 minutes (preferably 10 minutes) in an ultrasonic bath to remove from the surface molecules adsorbed by weaker interactions with the atoms of the metal surface. That monolayer as well treated has a final thickness between 10-200 Angstroms.
El segundo objeto de la presente invención corresponde a los productos modificados superficialmente obtenidos por este procedimiento.The second object of the present invention corresponds to superficially modified products obtained by this procedure.
De acuerdo con lo expuesto en los párrafos precedentes el producto resultante del procedimiento de la presente invención es una superficie de metal, de semiconductor o de carbono modificada superficialmente con un revestimiento de una amina RNH_{2} donde R tiene el significado dado anteriormente para la fórmula (1).In accordance with the provisions in the paragraphs precedents the product resulting from the process of the present invention is a metal, semiconductor or carbon surface superficially modified with an amine coating RNH_ {2} where R has the meaning given above for the Formula 1).
Dicho revestimiento de dicho producto modificado superficialmente está constituido por una monocapa de dicha amina enlazada covalentemente a dicha superficie de metal, de semiconductor o de carbono con un espesor comprendido entre 10-200 Angstroms.Said coating of said modified product superficially it is constituted by a monolayer of said amine covalently bonded to said metal surface, of semiconductor or carbon with a thickness between 10-200 Angstroms.
Dicho metal de dicho producto modificado superficialmente está seleccionado del grupo formado por oro, platino, cobre, hierro, cinc, níquel, cobalto, aluminio y titanio principalmente, así como también a acero y a ciertas aleaciones de titanio y cromo-cobalto. Dicho material semiconductor de dicho producto modificado superficialmente está seleccionado del grupo formado por Si (100), Si (111) y silicios hidrogenados. La modificación de superficies de carbono, de semiconductores y, sobre todo, de superficies metálicas tiene múltiples aplicaciones industriales como se ha comentado en párrafos precedentes.Said metal of said modified product superficially it is selected from the group formed by gold, Platinum, copper, iron, zinc, nickel, cobalt, aluminum and titanium mainly, as well as steel and certain alloys of titanium and chrome-cobalt. Said material semiconductor of said surface modified product is selected from the group consisting of Si (100), Si (111) and silicon hydrogenated The modification of carbon surfaces, of semiconductors and, above all, metal surfaces have multiple industrial applications as discussed in preceding paragraphs.
De aquí el interés industrial que se desprende de la presente invención y que será obvio para cualquier experto en la técnica a la vista de las siguientes aplicaciones que se indican a título meramente ilustrativo (a partir de las enseñanzas de la presentes invención, a los expertos se les podrán ocurrir otras muchas aplicaciones dentro del ámbito de protección de la misma):Hence the industrial interest that follows from the present invention and that will be obvious to any expert in the technique in view of the following applications indicated at merely illustrative title (from the teachings of the present invention, experts may come up with other many applications within the scope of protection of the same):
- 1.one.
- Protección de superficies metálicas contra la corrosión ya sea por las capas obtenidas directamente o mediante capas poliméricas obtenidas a partir de sustituyentes susceptibles de dar reacciones de polimerización, por ejemplo:Protection of metal surfaces against corrosion either by the layers obtained directly or by polymer layers obtained at from substituents capable of giving reactions of polymerization, for example:
- 2.2.
- Lubricación de superficies metálicas poniendo sobre la superficie moléculas que mejoren sus propiedades de rozamiento (ejemplo: moléculas perfluoradas) o moléculas que tengan una gran afinidad por los lubricantes (por ejemplo cadenas alquílicas largas, que tienen gran afinidad por los aceites y las grasas minerales).Lubrication metal surfaces putting on the surface molecules that improve their friction properties (example: molecules perfluorinated) or molecules that have a great affinity for lubricants (for example long alkyl chains, which have large affinity for oils and mineral fats).
- 3.3.
- Adhesión de dos superficies metálicas, previamente modificadas por el proceso descrito, entre sí. Para ello es preciso que la modificación se haya llevado a cabo con aminas que porten grupos reactivos que puedan reaccionar posteriormente entre ellos para unir las dos superficies modificadas. Así, por ejemplo, seguidamente se muestra un esquema en el que se ven los grupos R y R' que son susceptibles de reaccionar entre sí para conseguir la unión de las dos superficies metálicas previamente modificadas:Two adhesion metal surfaces, previously modified by the process described, each other. This requires that the modification be carried out with amines that carry reactive groups that can react subsequently between them to join the two surfaces modified. Thus, for example, an outline is shown below. in which the R and R 'groups are seen that are susceptible to react with each other to achieve the union of the two surfaces previously modified metal:
- 4.Four.
- Mejora de superficies metálicas (titanio, aleaciones de titanio, acero inoxidable, aleaciones cromo-cobalto) destinadas a unirse a biomateriales para aplicaciones en el campo de la medicina y relacionados, por ejemplo:Improvement metal surfaces (titanium, titanium alloys, steel stainless, chrome-cobalt alloys) intended for join biomaterials for applications in the medical field and related, for example:
a. Empleo de cadenas de tipo polietilenglicol sustituyendo el núcleo aromático, que empeora la adhesión de las proteínas.to. Use of polyethylene glycol chains replacing the aromatic core, which worsens the adhesion of proteins
b. Empleo de proteínas como la Proteína morfogénica ósea susceptibles de estimular el crecimiento óseo.b. Use of proteins such as Protein Morphogenic bone susceptible to stimulate bone growth.
c. Empleo de antibióticos sustituyendo el grupo aromático para formar superficies bactericidas.C. Antibiotic use replacing the group aromatic to form bactericidal surfaces.
Con motivo de estos últimos ejemplos de aplicaciones, recuérdese el caso de los sustituyentes de la amina de fórmula (I), cuando se comentaba que en casos especiales podían precisarse sustituyentes de naturaleza muy concreta si alguna aplicación final deseada así lo exigía.On the occasion of these last examples of applications, remember the case of amine substituents of formula (I), when it was commented that in special cases they could substituents of a very specific nature are required if any desired final application so demanded.
- Figura 1: Registros de Voltametría Cíclica sobre electrodos de carbono correspondientes a las condiciones descritas en el Ejemplo, más adelante- Figure 1: Cyclic Voltammetry Records on carbon electrodes corresponding to the conditions described in the Example, below
- Figura 2: Registros de Voltametría Cíclica sobre electrodos de oro correspondientes a las condiciones descritas en el Ejemplo, más adelante.- Figure 2: Cyclic Voltammetry Records on gold electrodes corresponding to the conditions described in the Example, below.
- Figura 3: Registros de Voltametría Cíclica sobre electrodos de platino correspondientes a las condiciones descritas en el Ejemplo, más adelante.- Figure 3: Cyclic Voltammetry Records on platinum electrodes corresponding to the conditions described in the Example, below.
- Figura 4: Registros de Voltametría Cíclica sobre electrodos de cobre correspondientes a las condiciones descritas en el Ejemplo, más adelante.- Figure 4: Cyclic Voltammetry Records on copper electrodes corresponding to the conditions described in the Example, below.
- Figura 5: Registros de Voltametría Cíclica sobre electrodos de hierro correspondientes a las condiciones descritas en el Ejemplo, más adelante.- Figure 5: Cyclic Voltammetry Records on iron electrodes corresponding to the conditions described in the Example, below.
- Figuras 6A-6C: Espectros IRRAS de hexilamina (Fig. 6A), oro modificado con hexilamina (Fig 6B), platino modificado con hexilamina (6C), de acuerdo con las condiciones descritas en el Ejemplo, más adelante.- Figures 6A-6C: IRRAS spectra of hexylamine (Fig. 6A), gold modified with hexylamine (Fig 6B), Hexyl amine modified platinum (6C), according to the conditions described in the Example, below.
- Figura 7A-7E: Espectros IRRAS de ciclohexilamina (Fig. 7A), oro modificado con ciclohexilamina (Fig 7B), platino modificado con ciclohexilamina (7C), aluminio modificado con ciclohexilamina (7D), cobre modificado con ciclohexilamina (7E) de acuerdo con las condiciones descritas en el Ejemplo, más adelante.- Figure 7A-7E: IRRAS spectra cyclohexylamine (Fig. 7A), gold modified with cyclohexylamine (Fig 7B), cyclohexylamine modified platinum (7C), aluminum modified with cyclohexylamine (7D), copper modified with cyclohexylamine (7E) according to the conditions described in the Example, later.
- Figura 8A-8E: Espectros IRRAS de bencilhexilamina (Fig. 8A), oro modificado con bencilhexilamina (Fig 8B), platino modificado con bencilhexilamina (8C), aluminio modificado con bencilhexilamina (8D), cobre modificado con bencilhexilamina (8E) de acuerdo con las condiciones descritas en el Ejemplo, más adelante.- Figure 8A-8E: IRRAS spectra of benzylhexylamine (Fig. 8A), gold modified with benzylhexylamine (Fig 8B), benzylhexylamine modified platinum (8C), aluminum modified with benzylhexylamine (8D), copper modified with benzylhexylamine (8E) according to the conditions described in the Example, later.
La presente invención se explica adicionalmente mediante el siguiente Ejemplo, que tiene carácter meramente ilustrativo y no limitativo de la presente invención, cuyo alcance debe considerarse delimitado exclusivamente por la Nota Reivindicatoria adjunta.The present invention is further explained. by the following Example, which has merely character illustrative and non-limiting of the present invention, whose scope should be considered delimited exclusively by the Note Claims attached.
Se llevó a cabo el método de modificación espontánea, de acuerdo con la presente invención, sobre distintos tipos de metales con diferentes aminas y en distintas condiciones.The modification method was carried out spontaneously, according to the present invention, on different types of metals with different amines and in different terms.
La modificación de cada superficie metálica se realizó sometiendo a inmersión dicha superficie en una disolución 15-20 mM de la correspondiente amina en acetonitrilo (ACN), bajo atmósfera inerte (N_{2} o Ar), durante periodos de tiempo variables dependientes de dicha concentración. Previamente a dicho tratamiento de modificación, la superficie metálica debe haber sido pulida y limpiada con etanol y acetona, sucesivamente, en un baño de ultrasonidos.The modification of each metal surface is performed by immersing said surface in a solution 15-20 mM of the corresponding amine in acetonitrile (ACN), under an inert atmosphere (N2 or Ar), during variable time periods dependent on said concentration. Prior to said modification treatment, the surface metallic must have been polished and cleaned with ethanol and acetone, successively, in an ultrasonic bath.
Los resultados obtenidos en los diferentes procesos de modificación efectuados se resumen en las Tablas 1 a 6 que se incluyen más adelante, en cuyos encabezados se establecen las condiciones concretas en que se ha realizado cada proceso.The results obtained in the different Modification processes carried out are summarized in Tables 1 to 6 which are included later, whose headings are set the specific conditions in which each process has been carried out.
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(Tabla pasa a página siguiente)(Table goes to page next)
En términos generales, puede observarse que el proceso de modificación es más rápido a mayores concentraciones de amina, obteniéndose resultados del mismo orden en la mitad de tiempo si se dobla la concentración.In general terms, it can be seen that the modification process is faster at higher concentrations of amine, obtaining results of the same order in the middle of time if the concentration is doubled.
En el caso de que la modificación de la superficie se haya realizado con 4-nitrobencilamina (amina con un grupo electroactivo), la cuantificación de los recubrimientos obtenidos se lleva a cabo mediante Voltametría Cíclica. Dicha cuantificación se efectúa a partir de la integración del área del voltagrama correspondiente a la reducción del grupo nitro. Se obtienen así los registros correspondientes a las Figuras 1 a 5, que se han llevado a cabo en las siguientes condiciones experimentales:In the event that the modification of the surface has been made with 4-nitrobenzylamine (amine with an electroactive group), the quantification of coatings obtained is carried out by voltammetry Cyclic This quantification is carried out from the integration of the area of the voltagram corresponding to the group reduction nitro The records corresponding to the Figures are thus obtained 1 to 5, which have been carried out under the following conditions Experimental:
- Voltametría Cíclica sobre electrodo de C (d = 3 mm) a 0,1 V s^{-1} en a) una disolución 9,11 mM de 4-nitrobencilamina en ACN + NBu_{4}BF_{4} 0,1 M, b) en una disolución de ACN + NBu_{4}BF_{4} 0,1 M con el electrodo sin modificar y c) en una disolución de ACN + NBu_{4}BF_{4} 0,1 M después de modificar el electrodo por inmersión durante 120 min en la disolución 9,11 mM de 4-nitrobencilamina. Los correspondientes registros se muestran en la Figura 1 (voltagramas a, b y c, respectivamente).- Cyclic Voltammetry on C electrode (d = 3 mm) at 0.1 V s -1 in a) a 9.11 mM solution of 4-nitrobenzylamine in ACN + 0.1 M NBu 4 BF 4, b) in a solution of ACN + NBu 4 BF 4 0.1 M with the unmodified electrode and c) in an ACN + solution NBu 4 BF 4 0.1 M after modifying the electrode by immersion for 120 min in the 9.11 mM solution of 4-nitrobenzylamine. The corresponding records are shown in Figure 1 (voltagrams a, b and c, respectively).
- Voltametría Cíclica sobre electrodo de Au (d = 1 mm) a 0,1 V s^{-1} en a) una disolución 18,2 mM de 4-nitrobencilamina en ACN + NBu_{4}BF_{4} 0,1 M, b) en una disolución de ACN + NBu_{4}BF_{4} 0,1 M después de modificar el electrodo por inmersión durante 1 hora en la disolución 18,2 mM de 4-nitrobencilamina. Los correspondientes registros se muestran en la Figura 2 (voltagramas superior e inferior respectivamente).- Cyclic Voltammetry on Au electrode (d = 1 mm) at 0.1 V s -1 in a) an 18.2 mM solution of 4-nitrobenzylamine in ACN + NBu 4 BF 4 0.1 M, b) in a solution of ACN + NBu 4 BF 4 0.1 M after modify the electrode by immersion for 1 hour in the 18.2 mM solution of 4-nitrobenzylamine. The corresponding records are shown in Figure 2 (voltagrams upper and lower respectively).
- Voltametría Cíclica sobre electrodo de Pt (d = 1 mm) a 0,1 V s^{-1} en a) una disolución 9,11 mM de 4-nitrobencilamina en ACN + NBu_{4}BF_{4} 0, 1 M, b) en una disolución de ACN + NBu_{4}BF_{4} 0,1 M después de modificar el electrodo por inmersión durante 2 horas en la disolución 9,11 mM de 4-nitrobencilamina. Los correspondientes registros se muestran en la Figura 3 (voltagramas superior e inferior respectivamente).- Cyclic Voltammetry on Pt electrode (d = 1 mm) at 0.1 V s -1 in a) a 9.11 mM solution of 4-nitrobenzylamine in ACN + NBu 4 BF 4 0.1 M, b) in a solution of ACN + NBu 4 BF 4 0.1 M after modify the electrode by immersion for 2 hours in the 9.11 mM solution of 4-nitrobenzylamine. The corresponding records are shown in Figure 3 (voltagrams upper and lower respectively).
- Voltametría Cíclica sobre electrodo de Cu (d = 1 mm) en una disolución de ACN + NBu_{4}BF_{4} 0,1 M con el electrodo modificado por inmersión durante 2 horas en una disolución 9,11 mM de 4-nitrobencilamina en ACN. El correspondiente registro se muestra en la Figura 4.- Cyclic Voltammetry on Cu electrode (d = 1 mm) in a solution of ACN + NBu 4 BF 4 0.1 M with the electrode modified by immersion for 2 hours in a 9.11 mM solution of 4-nitrobenzylamine in ACN. He corresponding record is shown in Figure 4.
- Voltametría Cíclica sobre electrodo de Fe (d = 1 mm) en una disolución de ACN + NBu_{4}BF_{4} 0,1 M con el electrodo modificado por inmersión durante 2 horas en una disolución 9,11 mM de 4-nitrobencilamina en ACN. El correspondiente registro se muestra en la Figura 5.- Cyclic Voltammetry on Fe electrode (d = 1 mm) in a solution of ACN + NBu 4 BF 4 0.1 M with the electrode modified by immersion for 2 hours in a 9.11 mM solution of 4-nitrobenzylamine in ACN. He corresponding record is shown in Figure 5.
En el caso de que la modificación de la superficie se haya realizado con aminas sin grupos electroactivos (hexilamina, ciclohexilamina, bencilamina), la cuantificación de los recubrimientos obtenidos se lleva a cabo mediante IRRAS. Se obtienen así los espectros correspondientes a superficies modificadas con dichas aminas y posteriormente limpiadas en un baño de ultrasonidos durante 5 minutos en etanol y 5 minutos acetona. Dichos espectros se ilustran en las Figuras 6 a 8.In the event that the modification of the surface has been made with amines without electroactive groups (hexylamine, cyclohexylamine, benzylamine), quantification of The coatings obtained are carried out by IRRAS. Be thus obtain the spectra corresponding to surfaces modified with said amines and subsequently cleaned in a bath ultrasound for 5 minutes in ethanol and 5 minutes acetone. Such spectra are illustrated in Figures 6 to 8.
Como puede apreciarse en la Figura 6A se muestra el espectro de la hexilamina con las típicas bandas de vibración en el IR del grupo NH_{2} en la región de 3000-3100 cm^{-1}. Por su parte, en las Figuras 6B y 6C se muestran los espectros de las superficies de oro y platino modificadas con hexilamina respectivamente, en los que puede apreciarse ya claramente una sola banda de vibración alrededor de 3200 cm^{-1} correspondiente al grupo -NH-.As can be seen in Figure 6A, it is shown the hexylamine spectrum with the typical vibration bands in the IR of the NH2 group in the region of 3000-3100 cm -1. For their part, Figures 6B and 6C show the Gold and platinum surface spectra modified with hexylamine respectively, in which it can already be seen clearly a single vibration band around 3200 cm -1 corresponding to the group -NH-.
De forma similar, en la Figura 7A se muestra el espectro de la ciclohexilamina y en las Figuras 7B, 7C, 7D, 7E se muestran los espectros de las superficies de oro, platino, aluminio y cobre modificadas con ciclohexilamina respectivamente, pudiéndose apreciar claramente la variación de las bandas en la zona de vibración de los enlaces
\hbox{N-H}entre 3000 y 3500 cm^{-1}.Similarly, Figure 7A shows the spectrum of cyclohexylamine and Figures 7B, 7C, 7D, 7E show the spectra of gold, platinum, aluminum and copper surfaces modified with cyclohexylamine respectively, clearly showing the variation of the bands in the zone of vibration of the links
\ hbox {NH}between 3000 and 3500 cm -1.
Por su parte, en la Figura 8A se muestra el espectro de la bencilamina y en las Figuras 8B, 8C, 8D y 8E se muestran los espectros de las superficies de oro, platino, aluminio y cobre modificadas con bencilamina. Al igual que en los casos anteriores, puede apreciarse claramente la variación que ofrece el aspecto de las bandas de vibración correspondientes a los enlaces N-H de los grupos amino.For its part, Figure 8A shows the spectrum of benzylamine and in Figures 8B, 8C, 8D and 8E are show the surface spectra of gold, platinum, aluminum and copper modified with benzylamine. As in the cases above, the variation offered by the appearance of the vibration bands corresponding to the links N-H of the amino groups.
Claims (50)
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1111749A (en) * | 1965-07-21 | 1968-05-01 | Akerlund & Rausing Ab | A method of corrosion protective treatment and a package for use in such a method |
US3634123A (en) * | 1964-12-17 | 1972-01-11 | Jan Christer Eriksson | Method for making nonthrombogenic surfaces |
-
2004
- 2004-10-15 ES ES200402451A patent/ES2224898B1/en active Active
-
2005
- 2005-10-14 WO PCT/ES2005/000552 patent/WO2006042892A1/en active Application Filing
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3634123A (en) * | 1964-12-17 | 1972-01-11 | Jan Christer Eriksson | Method for making nonthrombogenic surfaces |
GB1111749A (en) * | 1965-07-21 | 1968-05-01 | Akerlund & Rausing Ab | A method of corrosion protective treatment and a package for use in such a method |
Non-Patent Citations (4)
Title |
---|
ADENIER, A. et al. Electrochemical Oxidation of Aliphatic Amines and Their Attachment to Carbon and Metal Surfaces. Langmuir (2004), Vol. 20, paginas 8243-8253, pagina 8247. * |
ADENIER, A. et al. Electrochemical Oxidation of Aliphatic Amines and Their Attachment to Carbon and Metal Surfaces. Langmuir (2004), Vol. 20, páginas 8243-8253, página 8247. * |
BUTTRY, D.A. et al. Immobilization of amines at carbon fiber surfaces. Carbon (1999), Vol. 37, paginas 1929-1940, todo el documento. * |
BUTTRY, D.A. et al. Immobilization of amines at carbon fiber surfaces. Carbon (1999), Vol. 37, páginas 1929-1940, todo el documento. * |
Also Published As
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