Preparación y caracterización reológica de nanocompuestos de pasta de poli(cloruro de vinilo) con nanoarcilla

Preparation and Rheological Characterization of Nanocomposites of Poly(Vinyl Chloride)-Paste With Nano-Clay

Se estudió la influencia de la adición de nanoarcillas en las propiedades de una microsuspensión de plastisol de poli(cloruro de vinilo). Se utilizaron dos tipos de nanoarcillas, a saber, montmorillonita sódica y organofílica modificada con sal de amonio cuaternario, tanto con el método de hinchamiento de la arcilla como con la concentración de la misma. Las nanoarcillas, en concentraciones de 2,5, 5 y 10 phr, se hincharon previamente en el plastificante bajo cizallamiento y temperatura. Se utilizaron tres plastificantes, a saber, ftalato de diisobutilo, ftalato de diisononilo y éster poliglicólico. El plastisol se obtuvo mezclando la nanoarcilla con PVC, plastificante ftalato de diisononilo y otros aditivos en una mezcladora planetaria. El análisis de los datos se realizó con un método estadístico, que permitió comprobar que el tipo de arcilla y su concentración afectan a la viscosidad del plastisol. El método de hinchamiento de la arcilla no mostró una influencia significativa en las propiedades del plastisol.

INTRODUCCIÓN

El policloruro de vinilo (PVC) es uno de los polímeros termoplásticos más ampliamente utilizados en diversas aplicaciones comerciales debido a su versatilidad tanto en forma rígida como flexible. En su forma flexible, el PVC se emplea en aplicaciones como recubrimientos, juguetes, y en la industria automotriz, entre otras. Un método común para utilizar el PVC en forma flexible es mediante el plastisol, que se obtiene dispersando partículas finas de PVC en un plastificante a través de procesos de microsuspensión o emulsión. Esta pasta puede además contener cargas, estabilizantes y otros aditivos para ajustar sus propiedades específicas según la aplicación deseada.

El control de la reología del plastisol es crucial, ya que debe mantener propiedades reológicas adecuadas durante su almacenamiento y procesamiento. Por ejemplo, en aplicaciones de recubrimientos, es necesario que el plastisol exhiba un comportamiento pseudoplástico y que mantenga su estabilidad reológica hasta que se realicen los cambios requeridos durante el procesamiento.

Recientemente, ha habido un creciente interés en el uso de nanopartículas para mejorar las propiedades de los polímeros, incluyendo el PVC. Los nanocompuestos polímero-arcilla, por ejemplo, han mostrado mejoras significativas en las propiedades mecánicas, permeabilidad reducida, resistencia química mejorada y mayor resistencia al fuego en comparación con el PVC puro.