Mezcla de polipropileno y poliestireno: Un ejemplo de la relación procesamiento-estructura-propiedades en la enseñanza de polímeros

Polypropylene/Polystyrene Blend: An Example of the Processing-Structure-Property Relationship in the Education of Polymers

Las mezclas de polímeros siguen siendo un importante tema de investigación en diferentes ámbitos, a pesar de los innumerables estudios realizados a lo largo de los años. En particular, las mezclas de polipropileno y poliestireno están entre las más estudiadas, principalmente debido a su bajo costo y relevancia tecnológica. En este trabajo, los alumnos matriculados en la disciplina Procesamiento de Polímeros I (PG24) del Programa de Posgrado en Ciencia de Materiales (PGCIMATUFRGS) produjeron mezclas de polipropileno y poliestireno, donde todos los pasos de procesamiento de polímeros fueron realizados durante las clases de laboratorio. Luego, cada alumno emprendió un procedimiento de caracterización con una técnica específica, que incluyó la preparación de las muestras, el análisis propiamente dicho y la discusión de los resultados. Posteriormente, se confrontaron los resultados en el aula, donde se buscaron las correlaciones. Por último, todos los alumnos revisaron el artículo, incluyendo sugerencias y críticas. Como se esperaba, la mezcla de poliestireno y polipropileno formaba una mezcla inmiscible. Además, el procesado afectó a las características de los polímeros, provocando una reducción del peso molecular y, en consecuencia, un descenso de sus propiedades físicas. En las mezclas de PP/PS, la separación de fases produjo dominios de PS de tamaño micrométrico y baja adhesión a la matriz de PP, lo que explica la pérdida de propiedades mecánicas.

INTRODUCCIÓN

A pesar de su largo estudio, las mezclas de polímeros siguen siendo objeto de investigación en diferentes áreas. En este ámbito, la mezcla de polipropileno y poliestireno es una de las más estudiadas debido principalmente al bajo coste de estos materiales. Por otro lado, la comprensión de las relaciones estructura-propiedades en mezclas poliméricas de sistemas conocidos puede utilizarse, y a menudo se utiliza, para explicar el comportamiento observado en sistemas poliméricos más complejos. En este contexto, la enseñanza de los conceptos fundamentales de los polímeros, incluida su mezcla, es extremadamente importante.

En este trabajo, los estudiantes del curso Procesado de Polímeros I (PG24) del Programa de Postgrado en Ciencia de Materiales (PGCIMAT) llevaron a cabo en clase todo el procesamiento de polímeros (polipropileno y poliestireno) y las mezclas poliméricas de estos materiales. Después, cada alumno se encargó de llevar a cabo un tipo de caracterización que incluía la preparación de las muestras, su análisis y la discusión de los resultados de este análisis. Posteriormente, los resultados se compararon en clase, donde se buscaron correlaciones.