Morfología continua en mezclas de poliestireno/copolímero de etileno y acetato de vinilo

Continuous Morphology in Polystyrene/Ethylene-Vinil Acetate Copolymer Blends

​Las espumas sintácticas son espumas en las que las celdas (espacios vacíos) están creadas por esferas huecas de vidrio o polímero con diámetros comprendidos entre 10 y 100 μm. El uso de Glass BubblesTM es adecuado para obtener espuma de polipropileno sintáctico de baja densidad sin grandes pérdidas en las propiedades mecánicas. Los espacios huecos en las espumas sintácticas de PP también pueden mejorar las propiedades de aislamiento térmico, además de la isotropía y el mejor acabado superficial, debido a la presencia del relleno esférico. Los principales pasos de este trabajo incluyeron experimentos preliminares utilizando un reómetro dinamométrico para determinar la resistencia de las esferas a un cizallamiento mínimo; la obtención del material a escala piloto utilizando una extrusora monohusillo, seguida de la peletización del material y la inyección de probetas de ensayo. Asimismo, el análisis de la homogeneidad de los compuestos y el grado de interacción entre matriz polimérica/relleno en presencia o ausencia de agentes de funcionalización se realizó con Microscopía Electrónica de Barrido.

INTRODUCCIÓN

La mezcla de dos o más polímeros ha sido una de las fuentes más interesantes para la formación de nuevos materiales poliméricos. La gran mayoría de las mezclas poliméricas son inmiscibles y, por tanto, tienen una estructura morfológica. Este tipo de mezclas puede presentar diferentes estructuras que dependen básicamente de la composición, la tensión interfacial, las condiciones de procesado y las propiedades reológicas de sus componentes. Normalmente, se observa una morfología de tipo fase dispersa/matriz cuando uno de los polímeros está en baja concentración. 

En la fase en menor concentración (fase dispersa), las partículas se acercan mucho y comienzan a coalescer, alcanzando el punto de percolación. Por encima de esta concentración, niveles más altos del componente se incorporan a la estructura de percolación, hasta que ambos componentes de la mezcla forman parte de una única estructura. Esta estructura morfológica se denomina co-continua, en la que cada fase es continua y está entrelazada.

Se han propuesto teorías para estimar el punto de inversión de fase, basadas en la relación de torsión o en la relación de viscosidad entre los componentes de la mezcla. Según estas teorías, cuando la relación entre los componentes es diferente de uno, el componente de menor viscosidad encapsula al componente de mayor viscosidad y se convierte en la fase continua de la mezcla. Todas estas teorías predicen que la morfología co-continua se alcanza a una sola concentración.