Caracterización morfológica del poliestireno de alto impacto (HIPS)

Morphological Characterization of High Impact Polystyrene (HIPS)

El poliestireno de alto impacto (HIPS) es una mezcla clásica de polímeros de reactor producida por polimerización in situ de estireno en solución con caucho de polibutadieno. Está bien establecida en la literatura la importancia del tamaño de partícula y de la densidad de reticulación del caucho en la capacidad de cavitación de la partícula y en el control de los mecanismos de endurecimiento en la matriz de estireno. En el presente trabajo se emplearon la microscopía electrónica de transmisión (MET) y la dispersión de luz láser de bajo ángulo (LALLS) para investigar la distribución del tamaño de las partículas, aplicándose la imagen digital en el análisis cuantitativo de las micrografías. Se realizaron mediciones de la fracción volumétrica aparente y del tamaño medio de partícula para diferentes grosores de corte en TEM y se compararon con el parámetro estadístico D[4,3] obtenido por LALLS.

INTRODUCCIÓN

Muchos polímeros amorfos o vítreos tienden a presentar un comportamiento de fractura frágil, lo que limita su gama de aplicaciones. El refuerzo con elastómeros está reconocido como la técnica más utilizada por la industria de polímeros para aumentar la resistencia a la fractura y la tenacidad de estos materiales. Esta importante clase de compuestos es el poliestireno de alto impacto (HIPS), que se caracteriza típicamente por una segunda fase gomosa (polibutadieno - PB) dispersa en una matriz polimérica continua (poliestireno - PS). Esta clase se conoce como un material polimérico gomoso tenacificado típico preparado por polimerización de un radical libre de estireno en presencia de polibutadieno disuelto, lo que aumenta la resistencia al impacto y la tenacidad del poliestireno vítreo. El HIPS es un material con amplias aplicaciones. En artículos industriales, se utiliza como piezas internas y externas de dispositivos electrónicos y de telecomunicaciones, reproductores de casetes para automóviles, asas y marcos de paraguas, armarios frigoríficos, piezas de máquinas y vehículos, carcasas de radios, televisión, microordenadores y rejillas de aire acondicionado; también se utiliza en el calzado (tacones) y en embalajes de protección. También puede utilizarse en diversos utensilios, como juguetes, juegos, artículos desechables y utensilios domésticos.

Como el HIPS es un material polimérico formado por múltiples componentes y múltiples capas, con fases vítrea y gomosa, el buen rendimiento del material modificado depende de varios parámetros. Un parámetro relacionado con la fase vítrea (matriz) sería la masa molecular, porque influye en el tipo de procesamiento, la forma en que se organizan las cadenas (en bandas estrechas o anchas) y la viscosidad del polímero, lo que da lugar a polímeros con características diferentes. Varios parámetros relacionados con la fase se han identificado como modificadores de la tenacidad de este sistema, tales como: fracción de volumen de la fase de caucho (este parámetro está influido por el contenido de caucho, el número y tamaño de las oclusiones y el grado de injerto).