Modificación de las propiedades térmicas, mecánicas y superficiales de mezclas de polipropileno y elastómeros

Résumé

El polipropileno es uno de los termoplásticos comerciales de mayor importancia gracias a su bajo costo, gran versatilidad, adaptabilidad a distintos procesos de transformación, así como un adecuado balance de propiedades físicas, mecánicas, eléctricas, químicas y térmicas. Sin embargo posee alguna desventaja como la baja tenacidad, debido a su alta temperatura de transición vítrea y relativamente alta cristalinidad, lo cual limita sus aplicaciones. Para mejorar las propiedades de impacto de este polímero, se recurre a la mezcla física con otros polímeros [1,2]. En este trabajo se han empleado dos tipos diferentes de elastómeros para conseguir la mejora de la tenacidad del polipropileno isotáctico. El elastómero, disperso en la matriz de polipropileno, actúa como concentrador del esfuerzo favoreciendo la disipación de la energía de impacto. De manera que las propiedades de estas mezclas vendrán determinadas por la composición, la morfología y la adhesión interfacial entre componentes. La presencia del elastómero en las mezclas se traduce en un aumento de la tenacidad, acompañado del descenso de la rigidez del sistema, por lo que será necesaria la adicción de un tercer componente para obtener valores elevados en ambas propiedades [3]. En este estudio se han seguido dos estrategias para conseguir un balance óptimo de las propiedades, la primera es la adición de un agente nucleante para aumentar la cristalinidad de la matriz y con ello el módulo de rigidez, y la segunda es la adición de una nanocarga que actúe como reforzante. Respecto a la primera, hay que recordar que el iPP es un material semicristalino, en el que la fase cristalina es responsable de la rigidez y la fase amorfa de la elasticidad. En este estudio se busca aumentar la cristalinidad para poder compensar la pérdida de rigidez por la presencia de la fase elastomérica, y esto se puede lograr mediante la adición de un agente nucleante. No obstante, si la cristalinidad del material aumenta demasiado se reduciría de nuevo la resistencia al impacto. La segunda alternativa seguida es la adición de una nanocarga orgánica, en concreto la nanoarcilla montmorillonita. Las partículas en escala nanométrica exhiben un área superficial varios órdenes de magnitud superior al de cargas convencionales, y es la responsable de actuar como una interfase para la transferencia de tensiones. Por ello la adición de un pequeño porcentaje de nanoarcillas (normalmente inferior a un 10 ) confiere al...