Resumen

Una mezcla típica de polietileno de alta densidad y polietileno lineal de baja densidad (HDPE/LLDPE) utilizada en envases flexibles se modificó con arcilla montmorilonita organofílica comercial para obtener nanocompuestos con propiedades de barrera superiores. Se prepararon muestras con 5 y 7,5% de arcilla en diferentes condiciones de procesado. Las películas producidas a partir de los nanocompuestos se evaluaron en términos de permeabilidad al oxígeno y al vapor de agua, así como mediante difracción de rayos X y microscopía electrónica de transmisión. También se evaluaron las propiedades ópticas y de tracción. La arcilla se mostró intercalada y parcialmente exfoliada. La permeabilidad al oxígeno se redujo principalmente y la permeabilidad al vapor se modificó débilmente. Las propiedades mecánicas y la transparencia no cambiaron significativamente. Se aplicó el modelo de Nielsen considerando el coeficiente de permeabilidad relativa. Este método fue capaz de dar una estimación del estado de exfoliación de las muestras, apoyado por la microscopía electrónica de transmisión.

INTRODUCCIÓN

El uso de arcillas organófilas en polímeros para obtener nanocomposites con propiedades especiales ha sido ampliamente presentado en la literatura reciente. Una importante aplicación de interés comercial es la obtención de películas con mejores propiedades de barrera, ya que la reducción de la permeabilidad causada por la presencia de capas exfoliadas de arcillas permite la posibilidad de nuevas aplicaciones o incluso una reducción del espesor con el objetivo económico y medioambiental de los envases. Los envases flexibles se utilizan ampliamente en la industria. Los componentes que siempre están presentes en estructuras sencillas son las poliolefinas y sus mezclas. Una mezcla utilizada en películas monoorientadas para uso comercial es la de HDPE/LLDPE (polietileno de alta densidad y polietileno lineal de baja densidad). Los polietilenos son apolares por naturaleza y constituyen una excelente barrera contra la humedad y el vapor de agua, pero son deficientes en lo que respecta a la barrera al oxígeno. 

En este trabajo, se utilizó una mezcla de HDPE/LLDPE para obtener nanocomposites a partir de la incorporación de montmorillonita modificada con sal de amonio cuaternario. En este nuevo concepto de modificación de polímeros, aspectos relacionados con la cantidad de arcilla, el uso de compatibilizantes y las condiciones de procesado son claves para una buena exfoliación de la arcilla.

• Materias:Propiedades mecánicas Permeabilidad Nanocompuestos Mezclas
• Subjects:Mechanical properties Permeability Nanocomposites Mixtures
• Palabras claves:Nanocompuestos; Montmorillonita; Propiedades de barrera; Mezclas poliméricas
• Keywords:Nanocomposites; Montmorillonite; Barrier properties; Polymeric blends