Estudio de la influencia de la funcionalización de la matriz y el refuerzo en materiales compuestos a base de polipropileno y talco

Resumen

Se han estudiado las propiedades y características de comportamiento mecánico de los materiales compuestos ("composites") constituidos por una matriz termoplástica el polipropileno y un refuerzo mineral, talco. En primer lugar se ha procedido a la elección de ambos constituyentes de entre los distintos grados y variedades existentes en el mercado. Se ha procedido a continuación a la caracterización microestructural del compuesto, correlacionando el comportamiento mecánico del mismo con las características intrínsecas de sus constituyentes, y a su través, con la interfase entre los mismos como la principal responsable del comportamiento mecánico y posibilidades de utilización tecnológica del material compuesto. En este sentido se ha determinado la fracción optima de matriz polipropilénica a sustituir por un modificador interfacial del lado de la matriz, consistente en un polipropileno funcionalizado con anhídrido maleico y de menor peso molecular que la matriz, denominado comercialmente hercoprime g. Finalmente, y como parte especialmente original de esta tesis se han probado tres procedimientos de modificación superficial del talco para su incorporación a materiales compuestos a base de polipropileno, con el fin de mejorar la actividad interfacial del refuerzo con la matriz. Los procedimientos de modificación en cuestión, cloración mediante tetracloruro de carbono en fase vapor; amainación postcloración con amoniaco gas o hidróxido amónico vapor; y tratamiento con n-butil amina, se comparan con uno de practica industrial habitual que es la silanizacion del refuerzo. Se obtiene un aumento de la rigidez próximo al 50%, sin perdida, cuando no mejora, del resto de propiedades mecánicas.