ESTUDIO DEL COMPORTAMIENTO EN DESGASTE DE POLIETILENO DE ALTA DENSIDAD ENTRECRUZADO CON RADIACIÓN- γ

MICHELLE L. ROSEVEAR; WALTER R. TUCKART; ERICA C. MOLINARI; MARCOS GREGORIO; MARCELO D. FAILLA

Congreso; XI IBEROMET CONAMET/SAM 2010; 2010

El propósito de este trabajo es determinar el efecto de la radiación-γ sobre las propiedades tribológicas de polietileno lineal irradiados con rayos gamma. Los polietilenos empleados tienen de peso molecular promedio en peso 55,000 g/mol (PE5) y 81,000 g/mol (PE8). Se prepararon láminas de 0.5 mm de espesor por moldeo por compresión a 150 °C, utilizando un prensa hidráulica seguido por enfriamiento rápido en baño de agua-hielo. La cristalinidad de las muestras, determinada por calorimetría, fue de 65 y 60% para PE5 y PE8, respectivamente. Posteriormente este material fue dividido en distintos grupos para ser irradiado en el Centro Atómico Ezeiza con rayos gamma generados por fuente de 60Co. La irradiación se realizó a temperatura ambiente con las muestras encapsuladas en ampollas de vidrio bajo vacío atmosférico (10-4 Torr) aplicando una velocidad de dosis de 0.33 MRad/h. A las películas se aplicaron dosis totales de 2, 5, 10 y 20 MRad. Luego de la irradiación el material fue tratado térmicamente a 140°C por 5 min y luego enfriado lentamente hasta temperatura ambiente. La proporción de material entrecruzado fue determinado por extracción selectiva con solvente del material soluble. La proporción de gel aumenta con la dosis de irradición y la cristalinidad de las muestras irradiadas disminuye con la dosis. El comportamiento tribológico de los materiales fue determinado utilizando un sistema tipo "Pin-on-Disc". Las muestras ensayadas tuvieron un área de 10 x 10 mm las que fueron puestas en contacto con la superficie de un disco de acero rotando a 375 rpm durante 30 minutos. Sobre las muestras se aplicaron cargas normales entre 2.5 y 15 N. El sistema tribológico fue alojado en un ambiente de aire seco a 25 ºC. Los resultados obtenidos indican que el material irradiado tiene una velocidad de desgaste que aumenta notablemente por encima de una carga crítica, y que el PE8, polímero de mayor peso molecular presenta una velocidad de desgaste menor al PE5 cuando se realizan comparaciones a un mismo nivel de cara.. Los polímero irradiado presentar velocidades de desgaste que aumentan con la carga cuando son irradiados con dosis bajas, mientras que a mayores dosis es posible observar que la velocidad de desgaste pasa por un valor máximo. El coeficiente de fricción medido toma valores de aproximadamente 0.10 para cargas bajas y aumenta con la carga aplicada hasta alcanzar un valor de 0.21 que se corresponde con los valores reportados en la literatura para polietilenos.