Determinación de la constante de velocidad de cristalización no isotérmica de anhídrido maleico injertado y polipropilenos de ácido acrílico injertados

Determination of the Non-Isothermal Crystallization Rate Constant of Grafted Maleic Anhydride and Grafted Acrylic Acid Polypropylenes

El propósito del presente trabajo fue evaluar el Enfoque de la Curva Maestra en la determinación de la constante de cristalización no isotérmica, para muestras de dos polipropilenos modificados (anhídrido maleico injertado y polipropilenos de ácido acrílico injertados). Los experimentos de cristalización no isotérmica se llevaron a cabo en un calorímetro diferencial de barrido, DSC, a varias velocidades de enfriamiento. Las curvas DSC originales se corrigieron para tener en cuenta el desfase de temperatura entre la muestra y el horno DSC. Se emplearon la ecuación de Nakamura y la constante de cristalización no isotérmica obtenida mediante el Master Curve Approach para simular las curvas de cristalinidad relativa en función de la temperatura, para las diferentes velocidades de enfriamiento. Las curvas generadas presentaron una buena concordancia con los datos experimentales para ambas muestras de polipropileno injertado, demostrando que el Enfoque de la Curva Maestra puede emplearse con éxito para estos polímeros.

INTRODUCCIÓN

En el caso del procesado de polímeros semicristalinos, uno de los aspectos más importantes para el desarrollo de programas de simulación es la incorporación del proceso de cristalización en el modelo en cuestión. Es esencial obtener los parámetros que describen la cristalización del polímero en las condiciones a las que se producen durante la transformación real. Los experimentos de cristalización en condiciones isotérmicas son muy importantes para el estudio en profundidad del proceso de cristalización del polímero. Estos experimentos isotérmicos, llevados a cabo a rangos de temperatura más elevados, también se han utilizado para estudiar los parámetros cinéticos con la posterior extrapolación a los rangos de temperatura de interés en el procesado de polímeros. Para reducir el alcance de esta extrapolación, Isayev et al. propusieron el Enfoque de la Curva Maestra (Master Curve Approach) para determinar la constante cinética de cristalización no isotérmica, K(T). Este método utiliza experimentos de cristalización no isotérmica obtenidos por Calorimetría Diferencial de Barrido (DSC) a diferentes velocidades de enfriamiento. Es válido para polímeros como el tereftalato de polietileno (PET), polipropileno (PP) y mezclas de PP con elastómero de etileno-propileno (EPR).

El objetivo de este estudio era evaluar la aplicabilidad del método de la curva maestra a otros polímeros para los que este procedimiento de obtención de constantes cinéticas de cristalización aún no se ha ensayado.