Comportamiento Tribológico de Nanocompuestos Polipropileno - Organoarcilla

S. LAINO; R. DOMMARCO; P- FRONTINI

Rosario

Congreso; SAM - CONAMET 2011; 2011

Durante los últimos años, se ha investigado acerca de la incorporación de nanopartículas en los polímeros, en un intento de mejorar sus propiedades tribológicas. Sin embargo, la mayoría de los nanocompuestos poliméricos han sido recientemente desarrollados, por lo que existe un desacuerdo generalizado en la literatura acerca de los micromecanismos que producen el desgaste en estos ma-teriales. La aparentemente amplia variación en los resultados, puede atribuirse a las diferencias en el procesamiento y en las condiciones de ensayo. El objetivo del presente trabajo es evaluar las propiedades tribológicas de compuestos de poli-propileno inyectado, cargado con nanoarcilla. Se obtuvieron discos de PP y de nanocompuestos, mediante la inyección directa de PP comercial mezclado con un masterbatch comercial de PP con 50 % de nanoarcilla. Se realizó una serie de ensayos en una máquina pin on disk, en los que se varió sistemáticamente la velocidad de deslizamiento y la carga, evaluando su influencia sobre el coeficiente de fricción y en el comportamiento frente al desgaste de PP puro y de nanocompuestos de PP con 1 % y 3 % de nanoarcilla. Los resultados mostraron que la adición de nanoarcillas al PP, en la cantidad evaluada en este trabajo, no mejora, e incluso empeora sus propiedades, tanto frente a la fricción como a la abrasión. Por otra parte, los ensayos de desgaste por deslizamiento permitieron evaluar las caracte-rísticas de la capa de polímero transferida a la contraparte de acero. El desgaste por deslizamiento en seco, se evaluó empleando pines cilíndricos de 6 mm de diá-metro de polímero y discos de acero inoxidable AISI 316. La terminación superficial de los discos y de los pines antes de cada ensayo se realizó con lija de granulometría 400. Las cargas normales aplicadas fueron de 2.5, 6 y 10 N. Las velocidades de deslizamiento utilizadas fueron de 0.15 y 0.3 m/s. El desgaste por abrasión, por su parte, se evaluó utilizando los mismos pines de polímero, pero deslizando contra discos de papel abrasivo (lija pegada sobre discos de acero) de granulometría 600. Las cargas normales aplicadas en este caso fueron de 1, 2, 3, 5, 10 y 15 N. Por su parte, las veloci-dades de deslizamiento empleadas oscilaron entre 0.075 y 0.3 m/s. En la Figura 1 se muestran los coeficientes de fricción medidos, en función del número de ciclos. Puede observarse que el coeficiente de fricción se incrementa levemente con el número de ciclos, hasta un valor estacionario. Esto puede atribuirse a que el deslizamiento, a medida que se va desarrollando la capa transferida a la contraparte, va pasando de ser polímero contra acero a políme-ro contra polímero. También se observa que el coeficiente de fricción del PP es inferior al del com-puesto para la carga más baja, ocurriendo lo opuesto para la carga más alta.