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EuroWire – Julio de 2010
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artículo técnico
por injerto en compuestos de PP-ATH se
genera una interacción química entre los
grupos carbóxilo e hidroxilo en el polímero
y en el rellenador respectivamente.
Se ha demostrado que mejorando la
adherencia interfacial se mejoran tanto las
propiedades térmicas como las mecánicas.
De manera análoga, Wang
et al
6
han
introducido el EPR injertado por anhídrido
maleico en un compuesto PP-Mg(OH)
2
y han observado que el EPR-g-MA se
quedaba solamente en la interfaz.
La encapsulación del Mg(OH)
2
permitía
mejorar la dispersión del rellenador,
aumentando la resistencia al impacto.
Plentz
et al
1
han introducido un PP
funcional con ácido acrílico en su
sistema PP-ATH y han demostrado que
la interacción mejorada en la interfaz
causaba un aumento del índice de fluencia
en fusión y mejoraba la resistencia a la
tracción y a la flexión.
En estos tres casos, los aditivos funciona-
lizados interactuaban con el rellenador
para superar los efectos negativos de
las altas cargas de rellenador de mineral
hidratado.
Los materiales funcionalizados conven-
cionales han sido estudiados para superar
los defectos de los compuestos retardantes
a la llama que contienen ATH.
Esta evaluación examina el efecto de los
polibutadienos líquidos funcionalizados
(LPBD) de bajo peso molecular como
agentes de modificación interfacial en
un sistema de alambres y cables (W&C)
de etileno vinil acetato (EVA) con un 60%
de carga.
La respuesta del sector industrial ha
indicado que adoptando una solución que
utiliza el ATH, la resistencia a la tracción,
la ductilidad y el flujo se reducen a un
nivel tan bajo que el material no puede
funcionar en el sistema W&C.
Se supone que un bajo peso molecular
puede ser una ventaja para una mejor
identificación y adherencia a la superficie
del rellenador, optimizando de tal manera
la modificación interfacial. Por lo tanto,
se ha variado el tipo y el nivel de carga
de la funcionalidad a fin de verificar las
condiciones químicas más apropiadas para
mejorar los compuestos EVA-ATH.
2 Experimentación
2.1 Materiales usados
Se ha usado EVA comercial (DuPont
Elvax
®
550), tal como se ha recibido,
con contenido de acetato de vinilo de
un 15% en peso. Almatis Inc. suministró
el ATH de tipo C-33 con partículas de
tamaño mediano de 50µm, densidad de
2,42g/cm
3
, que contenían un 35% de
agua combinada químicamente. No se
ha modificado químicamente el polvo
de flujo libre durante la fabricación,
utilizándolo tal como había sido recibido.
Sartomer
Company
suministró
los
polibutadienos líquidos de bajo peso
molecular, que contenían la funcionalidad
vinilo, anhídrido maleico, epoxi o amino.
La
Tabla 1
ilustra las propiedades
correspondientes a cada uno de los poli-
butadienos líquidos (LPBD) usados para
este estudio. Los materiales a base de
polibutadieno pueden ser considerados
bifuncionales, como se ilustra en la
Tabla 1
que indica tanto una funcionalidad
primaria como un contenido de vinilo
indeterminado.
Los materiales que contienen un 70%
de vinilo son considerados activos al
curado, y capaces de entrecruzarse
cuando hay radicales libres presentes.
Los polibutadienos de vinilo (el 28%), al
contrario, son considerados más estables.
El anhídrido maleico se injerta en el grupo
funcional (
cis-trans
) de la cadena principal
ID
Mn
(g/mol)
Funcionalidad
(tipo/%)
Vinilo
(%)
LPBD-1
1400
-
70
LPBD-2
4500
-
28
LPBD-3
2500
MA/17%
70
LPBD-4
5500
MA/17%
28
LPBD-5
4700
MA/5%
28
LPBD-6
4500
Epoxi*/5%
28
LPBD-7
5000
Amino**/5%
28
Tabla 1
▼
▼
:
Propiedades de los polibutadienos líquidos usados para esta investigación, destacando el tipo de
funcionalidad y carga, peso molecular y contenido de vinilo *, polibutadieno epoxidado internamente, **
polibutadieno injertado con amino terciario
Figura 1
▲
▲
:
Resultados de la resistencia a la tracción
del LPBD funcional respecto al LPBD no funcional
comparados con la base EVA. Todos los productos
han plastificado el EVA, pero el MA LPBD en menor
grado
Figura 2
▲
▲
:
Resultados del alargamiento de un estudio
de referencia que demuestra que el LPBD funcional
a base de anhídrido ha tenido la menor influencia
sobre el EVA
Resistencia a la tracción (MPa)
Figura 3
▲
▲
:
Resultados pertinentes a la tracción para
sistemas que contienen ATH que demuestran que el
LPBD funcional a base de anhídrido produce menor
reducción de resistencia a la tracción
Figura 4
▲
▲
:
Resultados pertinentes al alargamiento
para un estudio de referencia del sistema ATH EVA
que demuestran que usando el LPBD es posible
restablecer el alargamiento
Resistencia a la tracción (MPa)
Alargamiento (%)
Alargamiento (%)
Puro
Puro