Caracterización estructural de nanocompuestos basados en mezclas de HDPE/LLDPE y OMMT obtenidos mediante diferentes secuencias de mezcla

Structural Characterization of HDPE/LLDPE and OMMT Blend-Based Nanocomposites Obtained by Different Blending Sequences

Se prepararon nanocompuestos basados en mezclas de polietileno de alta densidad y polietileno lineal de baja densidad (HDPE/LLDPE) en un reómetro de torsión, utilizando una mezcla de HDPE-g-MA y LLDPE-g-MA, ambas con un 1% de anhídrido maleico como sistema compatibilizador. Se investigó el efecto de cinco secuencias de mezcla en la microestructura de los nanocompuestos. La caracterización estructural se realizó mediante difracción de rayos X de ángulo ancho (WAXD), microscopía electrónica de transmisión (TEM) y propiedades reológicas. Los resultados mostraron que la formación de la morfología depende de la secuencia de preparación del nanocompuesto y que el uso de una mezcla de dos agentes compatibilizantes, miscibles con ambos componentes de la matriz de mezcla, facilitó la dispersión de la nanoarcilla por toda la matriz. La secuencia de mezcla en la que la nanoarcilla se mezcló primero con componentes de menor viscosidad y cristalinidad (LLDPE y/o LLDPE-g-MA) produjo una mejor distribución y dispersión de la nanoarcilla en la mezcla de polímeros.

INTRODUCCIÓN

Las poliolefinas, como el polietileno y el polipropileno, se utilizan ampliamente en aplicaciones de envasado, en el sector automotriz y en el sector eléctrico, donde las propiedades de resistencia térmica, mecánica y permeabilidad son de gran importancia. Las propiedades finales de los productos obtenidos a partir de poliolefinas están estrechamente relacionadas con la morfología desarrollada durante la transformación de estos materiales. La gran versatilidad y el bajo coste de las poliolefinas han generado un gran interés tecnológico y científico, especialmente en la obtención de mezclas de HDPE/LLDPE[1-6].

El procesado de HDPE con bajo índice de fluidez se ve dificultado debido a la elevada viscosidad de la masa fundida. La adición de un material con una estructura química similar, como el LLDPE, con un alto índice de fluidez facilita el procesado al reducir la viscosidad de la masa fundida.

Entre las alternativas utilizadas para mejorar el rendimiento mecánico de las poliolefinas, la dispersión de capas de silicatos laminares ha resultado muy atractiva. Recientes estudios[7-10] han demostrado que la modificación orgánica de la superficie de las arcillas, que son hidrófilas, con iones de alquilamonio puede ayudar en el proceso de exfoliación de las láminas de arcilla en polímeros polares, como las poliamidas, utilizando condiciones y técnicas de procesado adecuadas.