EoW July 2010

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. 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 La encapsulación del Mg(OH) 2

Alargamiento (%) Alargamiento (%)

Resistencia a la tracción (MPa)

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)

Puro

Puro

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

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. 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 Sartomer Company suministró

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

ID

Mn (g/mol)

Funcionalidad (tipo/%)

Vinilo (%)

LPBD-1 LPBD-2 LPBD-3 LPBD-4 LPBD-5 LPBD-6 LPBD-7

1400 4500 2500 5500 4700 4500 5000

- -

70 28 70 28 28 28 28

MA/17% MA/17% MA/5%

Epoxi*/5%

Amino**/5%

80

EuroWire – Julio de 2010