Estudios de las Propiedades de Compuestos de Polietileno y Montmorillonita

M. HORST, W. TUCKART, M. FAILLA Y L. QUINZANI

Buenos Aires

Congreso; SAM/ CONAMET2009; 2009

SAM-Instituto Tecnológico Jorge Sábato

La síntesis y estudio de las propiedades de nanocompuestos poliméricos (NCPs) es una de las áreas de la ciencia de polímeros que más atención ha recibido en los últimos años. Los NCPs son una clase de materiales reforzados preparados con bajas concentraciones de partículas con dimensiones que alcanzan la escala del nanómetro. En la actualidad los minerales más utilizados como carga en los NCPs y de mayor interés comercial son los basados en arcillas sintéticas o naturales, en particular en la montmorillonita (MMT). La presencia de pequeñas cantidades de estas nanopartículas mejorarían notablemente las propiedades mecánicas, su resistencia a la llama, conductividad eléctrica y propiedades barrera. Esto se lograría sin producir cambios significativos en la densidad y propiedades ópticas del polímero. El propósito del presente trabajo es analizar las propiedades reológicas y de desgaste de compuestos de PE y MMT sometidos a distintas historias termo-mecánicas.  Los compuestos, que son preparados por mezclado en fundido en una mezcladora de laboratorio, están basados en un PE comercial, una MMT organofílica también de origen comercial y un PE funcionalizado con anhídrido maleico (PEg) que actúa como compatibilizante entre el PE y la MMT.  Hasta el presente se han analizado compuestos basados en 80% en peso de PE y una relación 5:15 de MMT:PEg.La presencia de la arcilla en los compuestos produce un incremento en los valores de los módulos dinámicos respecto de aquellos de la matriz PE/PEg. Por otra parte los compuestos obtenidos muestran propiedades reológicas que son afectadas por el tiempo de añejamiento en estado fundido. Asimismo, los módulos dinámicos de los materiales añejados, sobre todo a bajas frecuencias, presentan valores mayores que en las muestras sin añejar. Este efecto es más notable en el módulo elástico, señalando un comportamiento reológico que se asemeja al de materiales 'tipo-sólido' (mayor G' y menor tand). El comportamiento tipo-sólido de las propiedades viscoelásticas lineales se puede ser asociado a modificaciones en la distribución de las partículas de arcilla, durante el añejamiento que tienden a una estructura percolada.