ESTUDIO TEORICO-EXPERIMENTAL DEL FENÓMENO DE INVERSIÓN DE FASES EN LA PRODUCCIÓN DE HIPS EN MASA

MAFFI, J. M.; CASIS, N.; LAGANÁ, M. L.; BERKENWALD, E.; MORALES, G.; ESTENOZ, D.

Los Cocos

Congreso; XII Simposio Argentino de Polímeros; 2017

Se presenta un estudio enfocado en el proceso de inversión de fases (IF) en la producción del poliestireno de alto impacto (HIPS) en masa. Esta reacción heterogénea comienza con una fase continua, rica en estireno/polibutadieno y una dispersa, compuesta principalmente de poliestireno. El avance de la reacción, acompañada por una intensa agitación, produce – en algún punto – una inversión en la continuidad de las dos fases: el PS se transforma en la matriz continua, quedando partículas dispersas de PB con PS ocluido.La morfología del material queda definida en este punto de la reacción, lo que le otorga un elevado interés industrial. Este estudio muestra el efecto de las condiciones de prepolimerización sobre el proceso de IF, detectado empíricamente mediante la evolución de la viscosidad del medio reaccionante. El trabajo experimental consiste en un conjunto de polimerizaciones en las que se varía la concentración de iniciador, la temperatura y la velocidad de agitación; en cada caso se obtienen mediciones de conversión, Mw de PS libre, eficiencia de PS injertado y viscosidad aparente de la mezcla. Se acompañan las mediciones con micrografías TEM para corroborar la ocurrencia de la IF. Las incidencias de cada parámetro sobre el rango de la IF y el punto final de la misma son estudiadas en profundidad y acompañadas de discusiones teóricas explicativas.Finalmente, se proponen dos modelos de viscosidad aparente (basados en propuestas existentes) para las evoluciones anteriores y posteriores al período de IF. Estos modelos guardan un buen grado de ajuste con las observaciones experimentales. El objetivo final es mejorar el modelo propuesto para acoplarlo a un modelo integrador del reactor de polimerización, y obtener una herramienta capaz de predecir la evolución de las distintas especies, el período de inversión de fases, la morfología final del polímero y sus propiedades físicas.