Resumen

El diseño de la configuración del tornillo, así como la velocidad del tornillo, el tiempo de residencia, el tipo de alimentador y la temperatura tienen un gran efecto en la dispersión de la arcilla en la matriz y, en consecuencia, en las propiedades mecánicas y térmicas de la matriz polimérica. El objetivo del presente trabajo era evaluar la influencia de dos configuraciones de tornillo diferentes (elementos zurdos) y el tipo de alimentación (tolva o alimentador lateral) en la dispersión de 5 % en peso de Cloisite 20A en la matriz de PP sin el uso de agentes compatibilizantes. En el perfil 1 (cizalla inferior), la morfología del nanocompuesto de 5 wt% C20A/PP (PPC20AP1) presentaba estructuras aglomeradas elípticas con plaquetas compactadas, mientras que en el perfil 2, el 5 wt% C20A/PP (PPC20AP2) mostraba formas alargadas con plaquetas mejor separadas y una mejor distribución de la arcilla en la matriz de PP. 

Cuando se utilizó el modo de alimentación lateral en el perfil 2, se observó una mezcla de estructuras elípticas y alargadas con algunas láminas de arcilla individuales.El PP puro mostró el mismo módulo de tracción y resistencia al impacto en ambas configuraciones de tornillo. El PPC20AP1 presentó un módulo de tracción y una resistencia al impacto inferiores a los del PPC20AP2, ya que en el perfil 2 la presión y el tiempo de residencia son mayores debido a los dos elementos zurdos. Así, se mejoró la dispersión y distribución de la arcilla por la matriz y se redujeron las estructuras aglomeradas. Cuando se utilizó el modo de alimentación lateral, se produjo una disminución de las propiedades mecánicas del PP/arcilla, pero los valores encontrados fueron superiores a los del perfil 1.

INTRODUCCIÓN

El polipropileno/montmorillonita (PP/MMT) es uno de los nanocompuestos más comúnmente estudiados para mejorar varias propiedades. Los PP/MMT se producen utilizando diversas tecnologías y tienen aplicaciones que abarcan diferentes procesos de fabricación a un costo relativamente bajo[1,2]. Existe amplia evidencia que respalda el procesamiento por fusión como el método preferido para la producción comercial de PP/MMT[3-7]. Además, la literatura sugiere que la exfoliación y la dispersión de las nanoarcillas en el polipropileno requiere el intercambio de los cationes de sodio presentes en las capas de la nanoarcilla con cationes organofílicos (dimetil, dihidrogenado de sebo y cloruro de amonio cuaternario), lo cual altera el espaciado interlaminar inicial y mejora la interacción entre la arcilla y el PP[8,9].

Predecir si un polímero y una arcilla organofílica (OMMT) formarán un verdadero nanocompuesto mediante compounding por fusión no es fácil debido a la influencia de muchos factores en el resultado final[10]. Las mejoras en las propiedades finales generalmente dependen del grado de exfoliación, delaminación y dispersión de la arcilla en la matriz[11-13]. 

• Materias:Propiedades morfológicas Propiedades de la materia Nanocompuestos
• Subjects:Morphological Properties Properties of matter Nanocomposites
• Palabras claves:Nanocompuestos de PP; Condiciones de procesamiento; Propiedades; Morfología
• Keywords:PP nanocomposites; Processing conditions; Properties; Morphology