Modificación química y física de polipropileno metalocénico. Propiedades térmicas y viscoelásticas

• Autores: Juan María López Majada
• Directores de la Tesis: Maria Rosario Benavente Castro (dir. tes.), José Manuel Pereña Conde (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad del País Vasco - Euskal Herriko Unibertsitatea ( España ) en 2008
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Jose Ignacio Eguiazabal Ortiz de Elguea (presid.), María Eugenia Muñoz Bergareche (secret.), Vicente Lorenzo Esteban (voc.), María Luisa Cerrada García (voc.), Begoña Peña García (voc.)
• Materias:
  • Química
    • Química macromolecular
      • Macromoléculas
  • Ciencias tecnológicas
    • Tecnología de materiales
      • Plásticos
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: TESEO
• Resumen

  • El polipropileno es un de los polímeros de mayor consumo a nivel industrial, a pesar de sus limitaciones como pueden ser la deficiente resistencia al impacto a bajas temperaturas o la falta de transparencia de las películas. Para corregir estas limitaciones se ha modificado el polipropileno por dos vías; una a través de métodos químicos, por copolimerización directa del polipropileno con alfa-olefinas de distinta longitud (1-hexeno y 1-octadeceno); y la otra por métodos físicos, como el mezclado con un agente nucleante y/o clarificante en distintas concentraciones o la modificación a través de la irradiación con electrones acelerados, también conocida como radiación beta La copolimerización con alfa-olefinas es un método habitual de obtener materiales con muy diversas propiedades, dependiendo fundamentalmente de la composición de comonómero. En el caso de copolímeros de propileno con alfa-olefinas, los catalizadores metalocenos permiten obtener copolímeros homogéneos y con un amplio intervalo de composiciones.

    El estudio de copolímeros de propileno con alfa olefinas de cadena larga sintetizadas con catalizadores metalocenos, se centrará en copolímeros con 1-hexeno y 1-octadeceno. La presencia de ramas laterales en estos copolímeros conduce a propiedades interesantes, teniendo en cuenta importantes cualidades: una inhibición de la cristalinidad del propileno por la presencia de ramas laterales que conduce a materiales con menor cristalinidad, menores tamaños de cristal y/o con características elastoméricas. De modo que en estos materiales se mejora la transparencia y la resistencia al impacto.

    Otra alternativa de controlar el tamaño de los cristales es mediante la adición de agentes nucleantes bien durante la síntesis o en el procesado del polímero, que los hace susceptibles de ser empleados en aplicaciones que requieran altas prestaciones. Concretamente, como materiales de alto módulo, con buena transparencia y propiedades organolépticas y estabilidad a la irradiación.

    Adicionalmente se ha empleado la radiación beta como otra posible vía de modificación física, por la posibilidad de que se produzca bien el entrecruzamiento en las cadenas poliméricas o bien la escisión de ellas.

    El estudio de la estructura y de las transiciones de fase de estos sistemas tiene una importancia fundamental. Por ello, es de capital importancia la investigación de las variaciones microestructurales, así como de los factores cinéticos y termodinámicos que condicionan dicha estructura, con el fin de obtener materiales con las propiedades finales deseadas. Las técnicas más empleadas son la difracción de Rayos X (utilizando radiación sincrotrón las transiciones de fase pueden estudiarse en tiempo real) y la calorimetría diferencial de barrido, microscopía y espectroscopía FTIR. Por otra parte, las propiedades viscoelásticas han sido analizadas a partir del análisis mecanodinámico, estudios reológicos, microdureza y ensayos esfuerzo-deformación.