Desarrollo de materiales con propiedades específicas por modificación de poliolefinas comerciales

MARTINI, RAQUEL; GRAFIA, ANA; BARBOSA, SILVIA

Córdoba

Jornada; I Jornada de difusión de investigación y extensión en ingeniería química FCEFyN – UNC; 2010

La estrategia industrial de los últimos tiempos, en el campo de los materiales plásticos de uso masivo (commodities), está cambiando el "enfoque hacia el producto" por un "enfoque hacia la necesidad". El compromiso entre la economía y la satisfacción del requerimiento técnico se alcanza, cada vez con mayor frecuencia, partiendo de commodities a través de una controlada tecnología de producción y formulación; es decir, desarrollando materiales con propiedades predeterminadas, basados en polímeros de producción masiva y bajo costo. Particularmente, polietileno (PE) y polipropileno (PP) son las poliolefinas más difundidas, debido a su buena relación costo/performance, fácil procesabilidad, resistencia química y reciclabilidad. Sin embargo, estos polímeros son básicamente no-polares, lo que limita su uso directo en aplicaciones donde se requiere absorción y/o transporte de agua, buena printabilidad y barrera al oxígeno. Un modo de cambiar controladamente las propiedades del PE y/o PP puede obtenerse introduciendo grupos específicos en su cadena. Estas moléculas que contienen dos o más monómeros en su cadena poseen, generalmente, una combinación sinergética de las propiedades de los respectivos homopolímeros. En este sentido, las reacciones de copolimerización catiónica, utilizando ácidos de Lewis y/o Bronsted como catalizadores (por ej: AlCl3) son un interesante campo en crecimiento de la síntesis y modificación de polímeros. Por otra parte, un segundo método para la modificación de las propiedades de un polímero es la producción de nanocompuestos, mediante el mezclado de poliolefinas con nanocargas de diferente naturaleza. En particular, los nanocompuestos polímero/arcilla tienen un significativo interés porque usualmente muestran un mejoramiento muy importante en las propiedades físicas y mecánicas con bajos contenidos de nanocarga (< 10 % p/p). El objetivo general de la investigación es mejorar propiedades predeterminadas de polímeros de bajo costo, en especial PE y PP, sin desmejorar su performance mecánica. Las propiedades específicas que se proponen modificar son barrera al oxígeno y al agua para aplicaciones en envasado de alimentos en atmósfera controlada; absorción de agua, aceites y olores para aplicaciones en absorbentes y pañales; actividad biocida y/o antimicótica para aplicaciones en películas de uso medicinal y/o en el agro; y pintabilidad/printabilidad para aplicaciones en envases rígidos y flexibles. Para la consecución del objetivo se plantean dos líneas de trabajo: • Injerto de moléculas específicas (estireno, ácido benzoico, etc) sobre poliolefinas comerciales, utilizando AlCl3 como catalizador. Estas reacciones se llevan a cabo en solución, utilizando fluidos supercríticos como solventes para mejorar el contacto entre los reactivos; y a nivel superficial sobre películas. • Mezclado y compatibilización in-situ de poliolefinas con nanocargas aciculares.