Análisis del proceso de gelificación de resinas y compuestos de PVC en suspensión

Analisys of the Gelation Process of Suspension PVC Resins and Compounds

En este trabajo se analiza la relación entre el grado de gelificación de los compuestos rígidos de PVC no plastificado (U-PVC) y las propiedades mecánicas de los productos finales fabricados con ellos. Se analiza la morfología de las resinas de PVC para comprender su desarrollo durante el proceso de extrusión y su influencia en el proceso de gelificación, una vez que de ello dependen las prestaciones del producto final. Se describen el desarrollo morfológico, las condiciones de procesado, el entorno termomecánico y algunas técnicas para su determinación, como la microscopía electrónica de barrido. El grado de gelificación y su cuantificación se determinan mediante reometría de torsión, rotacional y capilar, calorimetría diferencial de barrido (DSC) e inmersión en disolvente (diclorometano).

INTRODUCCIÓN

Buena resistencia a la propagación de la llama, a la intemperie, baja permeabilidad, buen aislamiento térmico, eléctrico y acústico, buena procesabilidad, adecuada reciclabilidad y versatilidad asegurada por sus compuestos hacen del PVC un polímero adecuado para diversas aplicaciones cuyos procesos de fabricación utilizan calandrado, extrusión, soplado, extrusión de tubos flexibles y rígidos, cables y moldeo por inyección.

Desde mediados del siglo XX, el PVC rígido se ha convertido en uno de los termoplásticos más importantes utilizados en la fabricación de tuberías para la construcción[1]. Debido a su excelente resistencia química y a la corrosión, junto con su resistencia mecánica y una dureza adecuada, el PVC ha demostrado ser un material excelente para la fabricación de tuberías utilizadas para el transporte de agua y el drenaje de aguas residuales. Esta aplicación utiliza formulaciones de PVC extruido en forma de tuberías de diversos diámetros y espesores.

Para la extrusión de estas tuberías, la resina de PVC más utilizada es la resina en suspensión, junto con diversos aditivos como estabilizantes, cargas y auxiliares tecnológicos, dando lugar a un compuesto de PVC denominado dry-blend. 

La resina de PVC de tipo suspensión se presenta en forma de polvo tras su proceso de síntesis y tiene una estructura de partículas algo compleja[1][2] con un bajo grado de cristalinidad: del 5 al 10 por ciento. La morfología de sus partículas se muestra esquemáticamente en la Figura 1. La resina está formada por granos, es decir, partículas granulares cuyo tamaño varía por término medio entre 100 y 150 µm. Cada grano está formado por numerosas partículas denominadas partículas primarias, cuyo tamaño varía entre 1 y 2 µm.