Comportamiento de fluencia de mezclas de TPV de poliamida 6/caucho nitrílico

Creep Behavior of Polyamide 6/Nitrylic Rubber TPV’s Blends

Los materiales ensayados en este trabajo son el resultado de un estudio sobre el uso de aditivos y compatibilización en mezclas de PA6 y NBR, cuyo objetivo era mejorar las propiedades mecánicas y la procesabilidad de la mezcla. La fluencia es un ensayo mecánico importante ya que simula la aplicación final del material, permitiendo una predicción del rendimiento del material, de forma comparativa. Sin embargo, se trata de una prueba poco explorada en la caracterización de los TPV. La mejora de las propiedades inducida por los aditivos y la eficacia del proceso de compatibilización pueden observarse mediante el análisis de los cambios en la conformidad de las muestras. Los resultados se correlacionan mediante mediciones de densidad, contenido de gel, resistencia a la tensión y microscopía electrónica de barrido. El presente trabajo demuestra que es posible evaluar un material en condiciones similares a las de las aplicaciones finales, en un ensayo rápido y con un desperdicio mínimo de material.

INTRODUCCIÓN

Los elastómeros termoplásticos vulcanizados (TPV) son materiales prometedores debido a su capacidad de combinar la procesabilidad de los termoplásticos con la elasticidad de los elastómeros, ofreciendo así características de multiaplicabilidad y reprocesabilidad [1,2]. Entre los distintos tipos de TPV, la mezcla de polímeros tiene el mayor potencial de aplicabilidad debido a la variedad de materiales que pueden combinarse. La vulcanización dinámica de la fase elastomérica, descrita por Gessler y colaboradores [3], es el método más común para obtener TPV.

Las poliamidas son termoplásticos que destacan por su alto módulo de resistencia mecánica, estabilidad dimensional a altas temperaturas y resistencia química. En contraste, el caucho de nitrilo (NBR) es un elastómero especializado debido a su excelente resistencia al aceite y a la abrasión [4-7]. La combinación de estos componentes puede dar lugar a un material con buena resistencia al aceite caliente y excelentes propiedades mecánicas, especialmente a altas temperaturas [8,9]. Sin embargo, la elevada temperatura necesaria para procesar y moldear la PA6 puede provocar la degradación del elastómero, lo que ha limitado la investigación sobre las mezclas de PA6 y NBR. Nuestro grupo de investigación ha explorado la incorporación de aditivos para mejorar las propiedades de estas mezclas [10].

El ensayo de fluencia es una prueba mecánica crucial que simula las deformaciones que pueden ocurrir durante la aplicación final del material y predice su comportamiento a lo largo del tiempo [11,12]. Este tipo de ensayo es especialmente útil para estudiar materiales a velocidades de cizallamiento muy bajas o a bajas frecuencias, evaluando tanto el material como el diseño del artefacto [13].