Estudio Experimental Y Num Rico De La Morfolog A De Mezclas PS PEAD Preparadas Por Extrusi N

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Ramírez Arreola, D.; Rodrigue, D.; González Núñez, R.
Estudio experimental y numérico de la morfología de mezclas PS/PEAD preparadas
por extrusión
Revista Mexicana de Ingeniería Química, vol. 5, núm. Su1, noviembre, 2006, pp. 67-77
Universidad Autónoma Metropolitana - IztapalapaMéxico
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Revista Mexicana de Ingeniería Química
ISSN (Versión impresa): 1665-2738
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Universidad Autónoma Metropolitana - Iztapalapa
México

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REVISTA MEXICANA DE INGENIERÍA QUÍMICA Vol. 5, Supl. 1 (2006) 67-77

AMIDIQ

ESTUDIO EXPERIMENTAL Y NUMÉRICO DE LA MORFOLOGÍA DE MEZCLAS
PS/PEAD PREPARADAS POR EXTRUSIÓN
EXPERIMENTAL AND NUMERICAL STUDY OF THE MORPHOLOGY OF
PS/HDPE BLENDS PREPARED BY EXTRUSION
D. Ramírez-Arreola1, D. Rodrigue2 y R. González-Núñez1*
1

Departamento de Ingeniería Química, Universidad deGuadalajara
Blvd. Gral. Marcelino García Barragán # 1451, Guadalajara, Jalisco, 44430, México.
2
Department of Chemical Engineering, Université Laval, Quebec City, Qc, G1K 7P4, Canada.
Recibido 1 de Julio 2005; Aceptado 4 de Diciembre 2005
Resumen
Se elaboraron mezclas de polietileno de alta densidad (PEAD) y poliestireno (PS) mediante extrusión de cintas para
estudiar experimental y numéricamente elefecto de las condiciones de post-extrusión en las características finales
de las cintas. Estas características incluyen dimensiones finales, morfología y resistencia al impacto. Con el
objetivo de predecir la deformación de la fase dispersa se midió en línea la fuerza de estirado en una jaladora que
fue modificada con un torquímetro para este propósito. Los resultados muestran que tanto larelación de estirado
como la distancia de enfriamiento tienen gran importancia en las dimensiones finales de la cinta y en la morfología
final. También se puede observar que la energía media de falla se ve severamente afectada por la morfología final
de las mezclas. Las simulaciones numéricas fueron hechas en Matlab 6.1 y se observó una excelente concordancia
con los datos experimentales cuando setomaron en cuenta los efectos viscosos y elásticos del polímero.
Palabras clave: mezclas de polímeros, extrusión, morfología, propiedades de impacto.
Abstract
Blends of high density polyethylene and polystyrene were produced via ribbon extrusion to experimentally and
numerically study the effect of post-extrusion conditions on the ribbon final properties: dimensions, morphology
and impact failureenergy. In order to predict the dispersed phase deformation an experimental setup was designed
to measure the stretching force. The results show that both draw ratio and water contact distance have a definite
influence on the final dimensions of the ribbon and its morphology. Furthermore, it was observed that the impact
failure energy is strongly related to the final blend morphology. Numericalsimulations of the non-isothermal
process using Matlab 6.1 were in good agreement with the experimental data only when both viscous and elastic
effects are included.
Keywords: polymer blends, ribbon extrusion, morphology, impact failure energy.
1. Introducción
La producción de películas delgadas de
material plástico tiene gran importancia a nivel
industrial, estas películas son utilizadas paraembalajes, producción de cintas magnéticas, etcétera
y su elaboración consiste en los siguientes pasos
fundamentales: extrusión de un polímero fundido a
través de un perfil rectangular delgado, estirado de la
cinta en aire y enfriamiento. Usualmente, la
deformación en aire se realiza a distancias cortas, por
lo tanto se puede considerar como un proceso
isotérmico. Sin embargo, en el presente estudio se...