Efecto de diferentes copolímeros en bloque en mezclas de HDPE/HIPS postconsumo: Morfología de fase y propiedades térmicas

The Effect of Different Block Copolymers on Post Consumer HDPE/HIPS Blends: Phase Morphology and Thermal Properties

La mezcla de poliolefinas posconsumo/HIPS se ha explotado para obtener películas especiales con un conjunto de propiedades deseadas, lo que ha requerido estudios para comprender el comportamiento de estos materiales. En este trabajo se describen los efectos de los copolímeros comerciales multibloque estireno-butadieno (SBS) y tribloque lineal estireno-(etileno-co-butileno)-estireno (SEBS) en mezclas de polietileno de alta densidad (HDPE) y HIPS post-consumo. Se analizaron comparativamente las propiedades térmicas y la morfología de fase de los aditivos con el fin de verificar posibles correlaciones entre ellas. La disminución de las dimensiones de la microfase menor junto con la rugosidad de la superficie del HDPE tras la extracción selectiva del HIPS, independientemente de que la matriz fuera HIPS o HDPE, mostraron una mayor eficacia del SEBS como modificador de la tensión interfacial o como tensioactivo en la interfaz de diferentes dominios en comparación con el SBS. Los resultados de las caracterizaciones térmicas, por ejemplo, la menor temperatura de fusión del HDPE, el menor grado de cristalinidad y la mayor temperatura de transición vítrea del poliestireno en presencia de SEBS corroboraron esta conclusión, como se expondrá más adelante.

INTRODUCCIÓN

La práctica de reciclar materiales se ha consolidado globalmente como esencial para el desarrollo sostenible. En Brasil, se recicla el 16,5% de los plásticos rígidos y películas, lo que equivale a aproximadamente 200.000 toneladas anuales. En Europa, la tasa de reciclado se ha estabilizado en el 22%, aunque en algunos países es obligatoria y está regulada por una legislación compleja y costosa, a diferencia de Brasil, donde el reciclaje ocurre de forma espontánea. Brasil ocupa el 4º lugar en reciclaje mecánico de plásticos, solo detrás de Alemania, Austria y Estados Unidos[1,2].

En el reciclaje mecánico, la fabricación de productos de alto valor añadido a partir de residuos es crucial para ampliar el mercado de polímeros reciclados. Para lograr esto, es necesario garantizar la eficiencia en el proceso de separación de polímeros individuales o en el proceso de mezcla de diferentes polímeros cuando las fases que componen la base polimérica pueden comportarse como mezclas. Se han investigado ampliamente las mezclas binarias y ternarias, utilizando diferentes aditivos y métodos de compatibilización, destacando las poliolefinas con PS y HIPS[2-14]. Para la compatibilización, los copolímeros en bloque con diversas composiciones, pesos moleculares y estructuras, junto con procesos reactivos, son los más estudiados.