Influencia de las condiciones de procesamiento y del agregado de cargas sobre las propiedades finales de películas de copolímeros orientadas macroscópicamente

M.G. PASSARETTI; F.D. SANTILLAN; D.A. VEGA; M.A. VILLAR

San Rafael, Mendoza

Congreso; Congreso Latinoamericano de Ingeniería y Ciencias Aplicadas; 2018

Facultad de Ciencias Aplicadas a la Industria, UNCu

La creciente demanda de nuevos materiales ha llevado al estudio de la incorporación de diferentes tipos de cargas a matrices poliméricas, permitiendo obtener mejores propiedades ópticas, térmicas, de barrera y mecánicas, entre otras. Los copolímeros bloques resultan de particular interés debido a las diferentes morfologías que presentan, permitiendo un control sobre la distribución y orientación de las cargas. La correcta dispersión de las partículas, así como las propiedades resultantes dependen, en gran medida, de la compatibilidad entre el polímero y las partículas, y a su vez también de los métodos empleados para su procesamiento, como puede ser el mezclado en fundido, en solución o una combinación de ambos. La aplicación posterior de tratamientos térmicos, campos eléctricos o magnéticos, pueden mejorar aún más la morfología y el orden de largo alcance incrementando las propiedades finales del compuesto. En este trabajo se compara la influencia del agregado de diferentes partículas minerales sobre las propiedades y morfología de compuestos procesados en solución por la técnica de roll-casting. La técnica de roll-casting permite obtener films con morfologías organizadas macroscópicamente a diferencia de las películas isotrópicas obtenidas por simple-cast.En este trabajo se utilizó un copolímero tribloque comercial, poli(estireno-b-butadieno-b-estireno), SBS, con un porcentaje de estireno de 30 wt%, y partículas minerales de talco, bentonita natural y bentonita comercial. Inicialmente se prepararon soluciones de SBS utilizando cumeno (no preferencial para ninguno de los bloques) como solvente. Se prepararon soluciones al 25 % w/w de SBS y las mismas se evaporaron lentamente en el equipo de roll-casting durante 5-6 horas. Luego se obtuvieron soluciones de SBS con 5 w% de partículas y se procedió de la misma forma. Las películas resultantes fueron sometidas a un tratamiento a temperatura bajo vacío para eliminar el solvente remanente y posteriormente se realizaron tratamientos térmicos para disminuir tensiones y mejorar la orientación macroscópica obtenida por roll-casting. Las propiedades finales se caracterizaron mediante ensayos mecánicos de tracción y permeabilidad al O2, N2, CO2 y CH4. También se caracterizaron térmicamente mediante calorimetría diferencial de barrido (DSC) y termogravimetría (TGA) para determinar las temperaturas de transición vítrea y de degradación. Mediante los ensayos mecánicos se determinó la orientación macroscópica del material, consistente en cilindros de PS en una matriz de PB, midiendo el módulo elástico paralelo y perpendicular a los mismos. Además, se observó que es posible modificar la permeabilidad a los distintos gases ensayados mediante la orientación macroscópica o por el agregado de carga. Tanto el alineamiento como el agregado de cargas modifican las propiedades finales (térmicas, mecánicas y de barrera) de las películas obtenidas.