Resumen

Se estudió la influencia de tres agentes nucleantes de diferentes generaciones en el comportamiento de cristalización del homopolímero de propileno mediante calorimetría diferencial de barrido (DSC) y microscopía de fuerza atómica (AFM). La cantidad de agente nucleante utilizada varió entre 1000 y 2200 ppm. El agente nucleante de nueva generación, Hyperform® HPN-68L, acelera la cristalización con mayor eficacia que los demás agentes nucleantes ensayados. También fue posible verificar los efectos de la aglomeración y la interacción negativa entre el estearato de calcio y el benzoato de sodio. Además, las imágenes de AFM permitieron diferenciar los cristales generados por Millad® 3988 mediante la observación de una estructura de red fibrilar entrelazada, con espaciado y longitud de cristales característicos, lo que justifica su excelente rendimiento para mejorar las propiedades ópticas del polipropileno.

INTRODUCCIÓN

Las resinas de propileno son una de las familias de termoplásticos más versátiles. Su naturaleza semicristalina y su estereoregularidad estructural permiten controlar sus propiedades físicas y mecánicas mediante una variedad de variables, como la estructura molecular, el peso molecular y la distribución del peso molecular, el contenido y la distribución del comonómero, el grado de cristalinidad y la morfología. Los avances en el sistema catalítico, el proceso de polimerización y los cambios post reactor, incluyendo el uso de diferentes aditivos, permiten superar las limitaciones previas del polipropileno, haciéndolo competitivo con otros polímeros y materiales. El polipropileno y sus copolímeros se utilizan ampliamente en aplicaciones que van desde piezas duraderas, como partes exteriores e interiores de automóviles, hasta empaques desechables, como bolsas.

Aunque el polipropileno enfrenta algunas restricciones en aplicaciones que requieren propiedades ópticas sobresalientes, estas pueden mejorarse mediante la copolimerización del propeno con comonómeros como el etileno y el buteno o mediante el uso de aditivos, como los agentes nucleantes. Estas partículas extrañas (como sílice, talco y sales orgánicas) añadidas al polipropileno actúan como semillas del proceso de nucleación, acelerando la velocidad de cristalización. Los agentes nucleantes se utilizan ampliamente para mejorar las propiedades mecánicas y ópticas del polipropileno y sus copolímeros. 

También se usan para acelerar la cinética de cristalización del polipropileno, reduciendo los tiempos de ciclo del moldeo por inyección y, en consecuencia, reduciendo los costos de producción. La eficiencia del agente nucleante depende de su tamaño de partícula, morfología, estructura química y comportamiento cuando se incorpora al polímero. Para maximizar la eficiencia de nucleación y alcanzar la mejor relación costo-beneficio, los agentes nucleantes han evolucionado y existen varios tipos en el mercado, de diferentes familias químicas.

• Materias:Morfología Cristalización Cinética Polipropileno
• Subjects:Morphology Crystallization Kinetics Polypropylene
• Palabras claves:AFM (Microscopía de Fuerza Atómica); Cinética de cristalización; Morfología; Agente nucleante; Polipropileno
• Keywords:AFM (Atomic Force Microscopy); Crystallization kinetics; Morphology; Nucleating agent; Polypropylene