Mezclas y Aleaciones de PA
Termoplàsticos > ► Poliamidas
Mezclas y Aleaciones de poliamida
Las mezclas de nailon (y polímeros en general) son mezclas que contienen al menos otro polímero o copolímero. Las propiedades de las mezclas pueden ser aditivas, promediadas, sinérgicas o antagónicas. Una aleación es una mezcla de polímeros inmiscibles que tiene una interfaz modificada entre ambos componentes y/o morfología. Si bien lo más deseable es la sinergia positiva de los componentes, la regla suele ser un promedio ponderado de las propiedades basado en el componente de volumen de las resinas. La naturaleza rara vez proporciona algo a cambio de nada, por lo que a menudo hay compensaciones de propiedades y por cada ventaja obtenida por una mezcla de resina, a menudo también hay desventajas. Las desventajas son a menudo tan significativas que el material resultante es inutilizable. La razón principal de los resultados negativos es que la mayoría de los pares de polímeros son inmiscibles debido a la alta tensión interfacial, lo que da como resultado componentes de fase separada. Una breve lista de algunas compensaciones de propiedades comunes es: Rigidez, resistencia (p. ej., vidrio, mineral) frente a tenacidad, ductilidad Flujo de fusión frente a tenacidad, elongación Retardo de fuego frente a consideraciones ambientales, tenacidad, estabilidad de fusión Resistencia a disolventes (es decir, cristalinidad) frente a contracción del molde Tiempo de ciclo frente a contracción Suavidad frente a fluencia, rigidez Complejidad del producto frente a rendimiento de compuestos, velocidad, costo los niveles relativos de las resinas y las compensaciones de propiedades que son aceptables. Algunos de los polímeros que se han mezclado con éxito con poliamidas incluyen polipropileno (PP), poliestireno de alto impacto (HIPS), copolímeros de estireno-acrilonitrilo (SAN) y acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS), poli(metacrilato de metilo) (PMMA) , copolímero de anhídrido estirenomaleico (SMA), elastómeros de EPDM, policarbonato (PC) y poli(éter de fenileno) (PPE). Para todas las mezclas, es esencial desarrollar procesos que controlen la morfología y las interfases de los componentes de fase separada. Las interfases pueden ser modificadas por la adición de compatibilizadores reactivos y no reactivos, así como por extrusión reactiva para asegurar una reacción química controlada entre los componentes y así compatibilizar la mezcla in situ. La amplia utilidad de los nylon estuvo restringida durante muchos años por su sensibilidad a las muescas y la pérdida de tenacidad a temperaturas muy bajas. Por ejemplo, la resistencia al impacto de PA 66 a 23°C y 50 % de humedad es de 37 J/m con un radio de muesca de 0,05 mm, 112 J/m con un radio de 0,25 mm (la especificación Izod de ASTM D 256) y 366 J/m con un radio de 0,75 mm. A 40°C con el radio estándar de 0,25 mm, es de 27 J/m. Se realizaron algunas mejoras, pero no se produjo ningún avance importante hasta que se utilizaron modificadores elastoméricos adecuadamente definidos. Este trabajo produjo composiciones que eran dúctiles y presentaban resistencias al impacto Izod superiores a 534 J/m incluso cuando estaban secas. Independencia del radio de la muesca hasta 0,0025 mm; insensibilidad al espesor de la pieza, orientación, proximidad a la puerta de moldeo o tasa de carga; y se demostró una mejora hasta aproximadamente 20°C. Un requisito en este trabajo fue un tamaño de partícula suficientemente pequeño de la fase elastomérica dispersa. Se ha demostrado un comportamiento dúctil independiente del espesor de la pieza para una mezcla de PA 6-ABS (relación en peso de aproximadamente 50/50) con una morfología de fase cocontinua. Otra variante del endurecedor implica una estructura de núcleo-carcasa en la fase dispersa. El efecto de la orientación, la posición en la pieza moldeada, la tasa de carga y la temperatura aún no se ha demostrado para estos materiales alternativos. Han aparecido muchos estudios sobre el endurecimiento de nailon tanto en laboratorios industriales como académicos. Se han estudiado la morfología, el tipo de endurecedor, las pruebas con instrumentación sofisticada y el análisis del mecanismo de endurecimiento. Sin embargo, está más allá del alcance de este informe profundizar en este tema amplio y complejo. El número de impactos hasta el fallo del PA 66 endurecido aumenta, como era de esperar, a medida que la energía del impacto se reduce por debajo de la requerida para el fallo de un solo golpe. No obstante, cabe destacar la resistencia a los impactos repetidos del PA 66 puro. También se han endurecido los nailon reforzado con fibra de vidrio y con carga mineral. Por ejemplo, un producto seco con carga mineral con una resistencia a la tracción (TS) de 89 MPa, un módulo de flexión (FM) de 5300 MPa y una resistencia al impacto Izod con muesca (Iz) de 69 J/m se endureció para producir una con valores correspondientes de 79 MPa, 4600 MPa y 130 J/m. De manera similar, se endureció un PA 66 seco reforzado con fibra de vidrio con un TS de 200 MPa, un FM de 8960 MPa y un Iz de 100 J/m para producir un TS de 140 MPa, un FM de 7000 MPa y un Iz de 250 J/m. Estos ejemplos ilustran la viabilidad de la práctica generalizada que combina varios aditivos y modificadores para satisfacer las demandas de aplicaciones específicas. Más informaciónes