Resumen

El endurecimiento de la matriz de poliestireno vítreo (PS) mediante la adición de caucho de polibutadieno aumenta principalmente su resistencia al impacto. El polímero modificado con caucho, conocido como poliestireno de alto impacto (HIPS), tiene características únicas. Durante la polimerización in situ del estireno en una solución de caucho se produce el injerto de cadenas de poliestireno en moléculas de polibutadieno y se amplía la interacción en la interfaz caucho-PS. El HIPS es un material que tiene una gran aplicación en la industria del embalaje y los armarios frigoríficos. El objetivo de este artículo es señalar y discutir algunas de las características estructurales y morfológicas del HIPS y su correlación con las propiedades generales. Se revisaron las técnicas estándar aplicadas en la caracterización de la estructura y morfología del HIPS.

INTRODUCCIÓN

El principal objetivo de incorporar una segunda fase elastomérica a una matriz polimérica vítrea es aumentar su tenacidad, es decir, su resistencia al impacto[1,2]. El poliestireno (PS) a temperatura ambiente es un polímero vítreo y presenta una baja absorción de energía bajo impacto debido a la ausencia de movilidad local de los segmentos de cadena, ya que su Tg se produce entre 90 y 100°C, temperatura a la que se producen los movimientos de los segmentos de cadena responsables de la disipación de energía. El uso de caucho en el proceso de polimerización del estireno da lugar a una mezcla polimérica in situ, con dominios discretos de fase de caucho dispersos en una matriz continua de PS. La polimerización de caucho y estireno da lugar a un producto con propiedades mecánicas superiores bajo impacto, el poliestireno de alto impacto (HIPS), en comparación con el PS e incluso con las mezclas de PS y caucho. Esta mejora se debe principalmente a la introducción de un componente amorfo flexible (Tg£ - 40°C) en la matriz rígida de PS y a: (1) el grado de reticulación del caucho, (2) la interacción química entre las cadenas de PS formadas y las cadenas de caucho, con un aumento de la adhesión interfacial entre las fases PS-caucho, y (3) las oclusiones de la fase continua de PS en el interior de las partículas de caucho, con un aumento de la fracción volumétrica de estas últimas. La morfología es uno de los principales factores responsables de las elevadas prestaciones mecánicas del HIPS. Aunque el HIPS puede producirse por polimerización en emulsión, el proceso comercial utilizado actualmente es la polimerización en masa, en la que el caucho es solubilizado por el monómero de estireno, lo que también puede considerarse un proceso en solución. La reacción de polimerización se lleva a cabo utilizando iniciadores, normalmente peróxido de benzoilo. En los HIPS comerciales, el tamaño y la distribución del tamaño de las partículas de caucho están controlados por la velocidad de cizallamiento del proceso, durante y después de la inversión de fases, es decir, cuando el PS se convierte en la fase continua y el caucho en la fase dispersa, por las viscosidades relativas de las fases y por la tensión interfacial entre estas fases[3,4]. 

• Materias:Poliestireno Propiedades morfológicas Resistencia de materiales
• Subjects:Polystyrene Morphological Properties Strength of materials
• Palabras claves:Poliestireno de alto impacto; HIPS; Injerto; Resistencia química; Fase gel
• Keywords:High impact polystyrene; HIPS; Grafting; Chemical resistance; Gel phase