Mezcla de polímeros

MEZCLAS DE POLÍMEROS

Introducción

Para obtener nuevos materiales de tipo polimérico, que posean propiedades diferentes a los ya existentes, puede recurrirse a varios métodos:

a) síntesis de nuevos tipos de monómeros y/o polímeros
b) síntesis de copolímeros a partir de monómeros ya conocidos
c) mezclas y/o aleaciones de polímeros

La opción a) es la más cara, demanda grandesinversiones en procesos completamente nuevos

La opción B es factible sólo para aquello monómeros que puedan copolimerizarse

La opción c tiene la ventaja de poder obtener un amplio espectro de nuevos materiales, con propiedades que cumplan con necesidades específicas, partiendo de polímeros comerciales de bajo costo. Esto puede lograrse variando las características de los homopolímerosy/o copolímeros que participen en las mezclas, y los métodos de obtención de las mismas. Otra ventaja de este método radica en su bajo costo.
La importancia actual de los materiales obtenidos por mezclas de polímeros, se comprueba en el crecimiento de su consumo mundial, en diferentes áreas de la actividad humana, sobre todo en el área automotriz. Por este motivo, en los últimos años se haincrementado la investigación y el estudio de mezclas poliméricas, y ha aumentado considerablemente la cantidad de mezclas poliméricas comerciales y sus aplicaciones.


Respecto a la obtención de nuevos materiales, las mezclas de polímeros presentan las siguientes ventajas:

- el tiempo que media entre el desarrollo y la producción es relativamente corto

- los costos de desarrollo son bajosen comparación con el desarrollo de un polímero nuevo

- existen buenas posibilidades de elaborar un producto hecho “a medida” (esto es mejorar alguna propiedad que sea de interés para alguna aplicación específica)



Entre las aplicaciones, pueden enumerarse:

- mejorar la performance de una resina ingenieril diluyéndola con un polímero de costo menor

- desarrollar nuevosmateriales con un conjunto de propiedades deseadas

- reciclado de residuos plásticos


Uno de los factores que dificulta el reuso de los materiales plásticos es el alto costo de separar las piezas de acuerdo a la materia prima (al tipo de polímero) Esta operación debe realizarse si la intención es reusar los materiales con características similares a las originales. La obtención de mezclas depolímeros con propiedades adecuadas, es uno de los métodos que pueden utilizarse en el reciclado de los residuos plásticos, para minimizar el problema ambiental generado por los mismos. El reuso en forma de mezclas ayudaría a reducir el alto costo de la separación, colaborando en la economía del proceso, y por lo tanto a su factibilidad.


Al realizar el mezclado de dos polímeros, se puedenobtener dos tipos de materiales:

- materiales homogéneos: de una sola fase (mezclado de polímeros miscibles)
(una sola fase, como ocurre con alcohol y agua)

- materiales heterogéneos: dos fases (mezclado de polímeros inmiscibles)
(dos fases, como ocurre con agua y aceite)

En la Figura 1 se muestra una micrografía obtenida por microscopía electrónica de barrido, SEM (Scanning ElectrónMicroscopy) de una mezcla heterogénea (polietileno/poliestireno).



Figura 1

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Existen ensayos indirectos que pueden tomarse como criterio para determinar si hay miscibilidad:

Observación al microscopio

Un material se define como homogéneo cuando observándolo al microscopio a escalas de 5-10 nm no se distingue más de una fase.


Determinación de Tg

Uncriterio para definir la incompatibilidad, por ejemplo, es la medición de las temperaturas de transición vítrea. En el caso de que la mezcla sea homogénea, la Tg será intermedia entre la correspondiente a los polímeros constituyentes (regla de mezclas: de acuerdo a un promedio ponderado con las fracciones volumétricas). La observación de dos temperaturas de transición vítrea, indica que existen dos...