Resumen

El mercado del reciclaje de polímeros termoplásticos está experimentando un fuerte crecimiento. Se considera que los materiales reciclados tienen propiedades inferiores a las del material virgen. Aquí investigamos las propiedades viscoelásticas y térmicas del polietileno de baja densidad (LDPE) reciclado. Las muestras se reprocesaron hasta diez veces en condiciones de procesamiento extremas (300 °C/80 rpm) en una extrusora de un solo tornillo para evaluar los cambios estructurales en sus propiedades. Los análisis se realizaron en un reómetro oscilatorio de placas paralelas y en un calorímetro diferencial de barrido (DSC). Del análisis de la reometría oscilatoria se obtuvieron espectros de relajación y retardo al aplicar un ajuste no lineal mediante un programa computacional (NLREG), mientras que los parámetros cinéticos se estimaron a partir de los resultados del primer calentamiento DSC mediante los métodos de Avrami y Freeman-Carroll. Del estudio reológico se dedujo que las muestras reprocesadas más de cuatro veces presentaban un aumento de la viscosidad compleja y de los módulos de almacenamiento y pérdida, mostrando también fenómenos de relajación y retardo más amplios. Sin embargo, los termogramas DSC y los parámetros cinéticos de fusión mostraron que los PEBD estudiados mantuvieron su estabilidad térmica, independientemente de la modificación de sus propiedades viscoelásticas.

INTRODUCCIÓN

Los polietilenos (PE) son materiales básicos ampliamente utilizados. Para reciclar estos polímeros, es necesario conocer las condiciones de procesado, reprocesado y la conservación de sus propiedades. Sin embargo, el procesado puede influir en la orientación de las cadenas y en sus características finales[1], así como en la reutilización del material reciclado. Entre los distintos PE industriales destaca el polietileno de baja densidad (LDPE). Este tiene propiedades reológicas únicas en comparación con el PE lineal y de alta densidad, debido a sus largas cadenas muy ramificadas[2]. Las numerosas ramificaciones del LDPE influyen en la cristalinidad en comparación con el polietileno de alta densidad. El resultado es un producto flexible con un bajo punto de fusión. Así, las ramas largas pueden conferir características de procesamiento deseables y también una viscosidad[3,4].

Según McLeish[5], las propiedades reológicas de los polímeros están muy influidas por el peso molecular, el tamaño de las ramas y la topología. Al considerar estas variables, el comportamiento reológico de los materiales poliméricos en estado fundido genera una relación clave entre la estructura y las propiedades de procesamiento[6].

Peacock[7] describe que la morfología del polietileno y, por tanto, la forma de los artículos fabricados con él, no es estable cuando se somete a tensiones prolongadas. 

• Materias:Reciclaje químico Polietileno Materiales viscoelásticos Cinética
• Subjects:Chemical recycling Polyethylene Viscoelastic materials Kinetics
• Palabras claves:LDPE; Reciclaje; Reprocesamiento; Viscoelasticidad; Cinética
• Keywords:LDPE; Recycling; Reprocessing; Viscoelasticity; Kinetic