Antibloqueantes - Polímeros termoplásticos, elastómeros y aditivos

DE, diatomita o "sílice natural", proporciona un fuerte antibloqueo a bajas concentraciones y es el siguiente antibloqueo inorgánico más utilizado, aunque su uso probablemente esté disminuyendo. Esta forma de sílice se compone de restos de microorganismos diatomeas de forma irregular. Se ha demostrado que la fuerza de bloqueo de la DE en la película de PE es menor que la del talco cuando cada uno de ellos se usa en concentraciones inferiores al 0,5% (aunque su efecto de bloqueo es aproximadamente igual por encima de esta concentración). En comparación con otros antibloqueo inorgánicos, el DE crea poca turbidez en las películas delgadas, ya que su índice de refracción (1,5) es similar al del PE. El DE tampoco tiende a absorber otros aditivos tanto como otros antibloqueo inorgánicos, aunque absorbe la humedad. El DE es caro y los grados de DE suelen contener niveles bajos de polvo de sílice cristalina, un peligro respiratorio conocido. La sílice sintética es otro antibloqueo de alta claridad, pero al igual que el DE, tiene la dureza más alta de estos aditivos y, por lo tanto, puede dañar fácilmente las superficies metálicas de las herramientas. También tiende a absorber agentes deslizantes y puede ser difícil de dispersar y, como el DE, absorbe la humedad y es caro.

La sienita de nefelina (un aluminosilicato de sodio y potasio anhidro) es un antibloqueo mineral relativamente nuevo para los plásticos. Proporciona propiedades de partículas similares a las de otros bloqueadores minerales, con partículas angulares y en bloque, y es dispersable en polímeros. Su distribución de tamaño de partícula determina su efectividad antibloqueo en películas, siendo el mejor un tamaño de partícula medio óptimo de aproximadamente 7 micrones, dependiendo del espesor de la película, según un estudio. Se dice que la pirofilita (un mineral de silicato de aluminio hidratado), otra nueva opción antibloqueo, ofrece propiedades antibloqueo como las del talco tradicional y la DE. Su morfología de partículas combina los mejores atributos de otros antibloqueo minerales, con partículas laminares similares al talco y partículas irregulares en bloque. Según se informa, esta combinación también proporciona fuerza, resistencia a la barrera y eficiencia térmica en las películas. También tiene un pH más bajo, lo que limita su interacción con agentes deslizantes de amida. En los datos de prueba del productor, la pirofilita proporcionó fuerzas de bloqueo más bajas que el talco y la nefelina sienita (aunque más alta que la DE) cuando cada una se cargó a 5000 ppm en una película soplada de LDPE. También se ha demostrado que el polvo de vidrio reciclado tiene propiedades antibloqueo. Para el antibloqueo, sus niveles de carga deben ser más altos que el DE y el talco, pero es menos abrasivo que el DE. Al igual que la DE y la nefelina sienita, tiene un índice de refracción más bajo lo que permite su uso en películas de alta claridad. Otras cargas inorgánicas con propiedades antibloqueo incluyen carbonato de calcio, esferas de cerámica de silicato de alúmina, zeolita, arcilla de caolín, feldespato y mica. Pero hay compensaciones; en la película de PE, el carbonato de calcio, por ejemplo, puede proporcionar la baja fuerza de bloqueo del talco y la DE, pero solo cuando se carga a dos o tres veces su concentración (o más), lo que reduce la claridad de la película y aumenta su densidad. Al juzgar la idoneidad de un relleno común como el CaCO3 como antibloqueo en aplicaciones de películas de poliolefinas, los investigadores han observado relaciones complicadas entre el tipo de mineral y poliolefina. En un estudio de Heritage Plastics, por ejemplo, el LLDPE con un 5% de carbonato de calcio de tamaño de 1 micra mostró fuerzas de bloqueo cercanas a las del talco y la DE. El CaCO3 también elevó la energía superficial del LLDPE, haciéndolo más adecuado para la impresión. Los niveles más altos de carbonato de calcio, tan altos como el 20%, redujeron la fricción y la fuerza de bloqueo aún más para el PE pegajoso catalizado por metaloceno. Pero en las bolsas de HDPE de alto peso molecular, el carbonato de calcio tendía a aumentar el CoF (aunque esto puede ser una ventaja en situaciones en las que las bolsas están apiladas y no deben deslizarse unas sobre otras). Las comparaciones directas de los antibloqueo inorgánicos más comunes dependen en gran medida de la situación de la prueba, el grado de antibloqueo y la película de poliolefina y, por supuesto, los puntos que el evaluador está tratando de enfatizar al realizar las pruebas. Por ejemplo, Specialty Minerals y Rio Tinto han comparado las propiedades de algunos de los antibloqueo inorgánicos mencionados anteriormente en varias resinas de poliolefina.

Los "antibloques de claridad" o los "antibloques de deslizamiento de alta claridad" son formulaciones que combinan un ingrediente antibloqueo mineral con un agente de deslizamiento y/o clarificante. Las partículas minerales en productos de alta claridad tienen formas esféricas de distribución de tamaño uniforme para minimizar la dispersión de la luz. Estas mezclas ayudan a neutralizar la neblina creada por el agente mineral. La sinergia de las combinaciones antibloqueo inorgánicas / orgánicas minimiza la cantidad total de antibloqueo requerida en una película. Para la película LLDPE, por ejemplo, estas formulaciones permiten que los procesadores reduzcan la cantidad de LDPE que normalmente se mezcla con el LLDPE para mejorar la claridad. Sin embargo, encontrar la combinación y concentración correctas de agente de deslizamiento / antibloqueo orgánico / inorgánico para una aplicación requiere examinar varios factores competitivos.

La cantidad de rugosidad de la superficie se puede evaluar mediante microscopía de fuerza atómica. Más tradicionalmente, la efectividad de nuevos métodos de prueba como ASTM-D3354.