Comportamiento en estado fundido del polipropileno (PP) en presencia de monómeros trifuncionales y su influencia en la morfología del PP

The Behavior in the Melt State of Polypropylene (PP) in the Presence of Trifunctional Monomers and their Influence in PP Morphology

Es bien sabido que en los polímeros esencialmente lineales las propiedades de los polímeros fundidos cambian con el aumento de los pesos moleculares y los grados de ramificación. Este comportamiento se observó a partir del análisis de datos de la resistencia del polímero fundido, la maleabilidad y el contenido de gel. En este trabajo se irradió con radiación gamma polipropileno isotáctico (iPP) en presencia de monómeros multifuncionales. Los monómeros utilizados fueron triacrilato de trimetilolpropano (TMPTA) y trialilcianurato (TAC). El iPP con TMPTA mostró la mayor resistencia en la fusión y contenido en gel, seguido del TAC. Se demostró que el TMPTA es un potente agente de reticulación y ramificación del iPP. Ambos monómeros modificaron la morfología original del iPP, el pico de fusión se desplazó hacia una temperatura más baja y la temperatura de cristalización aumentó durante el enfriamiento después de la primera pasada. En los termogramas DSC se observaron picos de fusión dobles, causados por un doble grosor laminar.

INTRODUCCIÓN

El polipropileno lineal de configuración isotáctica (iPP) es uno de los polímeros que pueden sufrir una fisión de cadena durante los procesos físicos y químicos utilizados en la fabricación del polipropileno. Durante los procesos físicos y químicos utilizados en producción y aplicación final, la ruptura de las macromoléculas de un polímero, normalmente conocida como «visbreaking»[1], da lugar a productos de baja masa molecular.

Existen varios procesos que favorecen este efecto en las poliolefinas, grupo en el que se incluye el iPP. Entre estos procesos se encuentran la pirólisis térmica[1], el uso de agentes oxidantes durante el procesado[2], el uso de extrusión reactiva[2], el procesado múltiple[3], como las extrusiones sucesivas, y el uso de radiaciones ionizantes[2,4-7], frecuentemente utilizados para modificar estructuralmente polímeros que son esencialmente lineales. 

El aumento de peso molecular puede producirse por la reacción de radicales u oligómeros formados durante el procesado. La reducción o el aumento de peso molecular da lugar a cambios en las propiedades de estos materiales. El iPP, como ya se ha mencionado, es un polímero esencialmente lineal debido a su proceso de polimerización, que puede utilizar catalizadores Ziegler-Natta y metaloceno. Estos procesos aún no permiten la producción de iPP ramificado. Por el momento, el iPP ramificado sólo es posible mediante la modificación radical de sus macromoléculas.