Importancia de los rellenos y fibras para poliolefinas - Polímeros termoplásticos, elastómeros y aditivos

El polietileno (PE) y el polipropileno (PP) siempre pueden incluirse en la categoría de “resinas básicas” y diferenciarse de las resinas de ingeniería en virtud de sus propiedades de tracción y temperaturas de servicio relativamente bajas. Sin embargo, esto simplifica demasiado en muchos casos; Las poliolefinas compuestas pueden servir en muchas aplicaciones de ingeniería al incorporar fibras y rellenos para aumentar las propiedades mecánicas y otras propiedades físicas. Ya sea que estos cambios útiles en las propiedades provengan de los rellenos inorgánicos más económicos o de fibras de vidrio largas de alta ingeniería que requieren técnicas y equipos de procesamiento específicos, los aditivos de refuerzo pueden convertir los compuestos de poliolefina en sistemas compuestos con compensaciones entre propiedades y costos, al igual que con los aditivos de compuestos químicos. Además, los rellenos de bajo costo (cuyos costos no están directamente vinculados a los precios de las materias primas de combustibles fósiles) ofrecen oportunidades para ahorrar costos de materiales al disminuir el porcentaje de polímero relativamente costoso que se necesita en un compuesto. Aunque se han agregado muchos tipos de cargas y fibras a las poliolefinas a lo largo de los años, y se continúan desarrollando otros nuevos, las secciones siguientes cubren los materiales más utilizados y de mayor importancia comercial. Estos rellenos y fibras continúan atrayendo los mayores esfuerzos de la industria y la academia para un mayor desarrollo y mejora. Los rellenos económicos son económicamente útiles como extensores que desplazan la resina más cara necesaria en un sistema de resina, sin afectar adversamente la mayoría de las propiedades. De hecho, los procesadores a menudo dependen del aumento en el uso de tales cargas durante tiempos de altos precios de los polímeros. Pero la mayoría de estos rellenos también se pueden ver como "rellenos funcionales", especialmente cuando la relación de aspecto de las partículas (largo / ancho) es superior a 10 aproximadamente. En términos generales, cuando se dispersan adecuadamente en una matriz de polímero, las partículas de relleno interfieren físicamente con la continuidad de los dominios del polímero y, por lo tanto, también con la forma en que se transfieren las fuerzas a través del sistema de material. Siempre que el relleno a granel esté libre de contaminación, el tamaño y la forma de las partículas sean consistentes y sus partículas estén bien dispersas, un relleno afectará las propiedades mecánicas de un compuesto de manera predecible. Los rellenos minerales generalmente aumentan la dureza y la rigidez, generalmente a expensas de la resistencia al impacto. Los rellenos minerales también ayudan a mantener la estabilidad dimensional. Por ejemplo, contrarrestan la tendencia del PP a distorsionarse y deformarse (un problema frustrante que solía hacer que algunos procesadores se refirieran al PP con el apodo poco favorecedor de "poliarpileno"). La estabilidad dimensional, así como la resistencia al rayado que mejoran algunos rellenos, serán aún más importantes en los usos de ingeniería del PP para aplicaciones automotrices, con sus requisitos de ajuste y acabado.