Propiedades reológicas y de barrera de nanocompuestos basados en copolímero propileno-etileno y montmorillonita organofílica

VERÓNICA RIECHERT; LIDIA QUINZANI; MARCELO FAILLA

San Carlos de Bariloche

Encuentro; XIV Encuentro de Superficies y Materiales Nanoestructurados; 2014

Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA)

Los Nanocompuestos Poliméricos (NCP) son materiales reforzados con bajas concentraciones de partículas cuyas dimensiones alcanzan la escala del nanómetro. Sus propiedades físicas, mecánicas y de barrera suelen verse mejoradas, especialmente si esa carga tiene una gran relación de aspecto, sin modificar significativamente la densidad, reciclabilidad y propiedades ópticas del polímero. En el presente trabajo se analizan NCP preparados por mezclado en fundido de un copolímero propileno-etileno (CPE). La incorporación de etileno en el polipropileno afecta su grado de cristalinidad, obteniéndose un material más transparente, con menor rigidez, dureza, resistencia a la tracción y peso específico. Por lo tanto, una de las potenciales aplicaciones del CPE son los envases para alimentos, en los que sus propiedades barrera a la difusión de gases y líquidos resultan de importancia. En consecuencia, mejorar dichas propiedades agregando pequeñas cantidades de carga resultaría muy ventajoso tecnológica y económicamente. En el estudio se usa un CPE con 3% p/p de etileno y una montmorillonita organofílica (o-MMT) comercial. Con el fin de aumentar la afinidad entre estos materiales se incorpora, además, una fracción de CPE previamente modificado con anhídrido maleico (CPEg). Se analiza el efecto de la concentración de arcilla de arcilla (hasta 8% p/p) y de la relación CPEg: o-MMT. En particular se estudia la morfología de fases de los compuestos mediante difracción de rayos X y microscopía electrónica de barrido, y las propiedades viscoelásticas lineales y de permeabilidad al oxígeno. Se ha observado un incremento en los módulos dinámicos, mayormente en el módulo elástico y a baja frecuencia, así como una disminución de hasta un 30% en la permeabilidad al oxígeno al aumentar la cantidad de carga y/o del agente compatibilizante, respecto al CPE original. Esto sugiere que existe una buena delaminación y dispersión de las láminas de arcilla en la matriz polimérica, hecho que sería favorecido por el agente compatibilizante.