Caracterización del Polietileno Lineal de Baja Densidad II. Fraccionamiento por cristalización isotérmica de múltiples pasos a partir del estado de fusión

Linear Low-Density Polyethylene Characterization II. Fractionation by Multiple-Step Isothermal Crystallization from the Melting State

Los polietilenos lineales de baja densidad (LLDPE) muestran una amplia variación en sus propiedades al cambiar el tipo y el contenido de comonómero, además del catalizador utilizado. Las propiedades del LLDPE cambian en función del comonómero y su concentración en las cadenas poliméricas y también por el catalizador utilizado en la polimerización. Varios tipos de LLDPE que contenían diferentes comonómeros en diversas concentraciones, obtenidos mediante catalizador metalocénico y Ziegler-Natta, se caracterizaron mediante 13C NMR y FTIR. Se discutieron y compararon los resultados obtenidos con estas dos técnicas.

INTRODUCCIÓN

Los polietilenos lineales de baja densidad (LLDPE) tienen propiedades que varían mucho en función de la concentración y el tipo de comonómero y del catalizador utilizado en la copolimerización. Dado que la distribución a lo largo de la cadena PELBD depende del tipo de catalizador, el conocimiento de esta distribución conduce a una comprensión más detallada de los mecanismos de polimerización, el grado de reactividad de los comonómeros, así como el comportamiento de las cadenas con diferentes cantidades de comonómero frente a la fusión y la cristalización, ya que reflejan el comportamiento global del PELBD[1-3].

La influencia del tipo de catalizador en la microestructura del PELBD se ha investigado mediante el fraccionamiento de estos polímeros, combinado con técnicas como: cromatografía de permeación en gel (GPC), resonancia magnética nuclear de carbono-13 (RMN13C), espectroscopia infrarroja y calorimetría diferencial de barrido (DSC). La GPC permite determinar la masa molar media, la RMN13C y la espectroscopia infrarroja permiten determinar la composición del PELBD. Sin embargo, estas técnicas no permiten una evaluación más precisa de la distribución de los comonómeros a lo largo de las cadenas[1-7].

Una técnica muy utilizada para determinar la distribución a lo largo de las cadenas es el fraccionamiento por elución en gradiente de temperatura (TREF)[6]. Esta técnica se basa en el principio de que los cristales con láminas más finas se funden y disuelven en un disolvente determinado a temperaturas más bajas. Así, en un experimento de disolución, en el que se aumenta progresivamente la temperatura, es posible disolver y posteriormente separar las fracciones cuyos cristales tienen espesores de laminillas diferentes. Estas fracciones pueden analizarse mediante GPC, RMN y espectroscopia infrarroja. Así, para PELBD sometido a TREF, las diferentes fracciones recogidas diferirán en su masa molar media y en el contenido y distribución de comonómeros[6].