PVC/PE
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PVC/PE
El cloruro de polivinilo, conocido comercialmente como PVC, es un polímero termoplástico lineal. El PVC normal contiene pocas (<10) ramas por molécula y no es probable la existencia de más de una cadena larga por molécula. La presencia de un átomo de cloro provoca un aumento de la atracción entre moléculas y también de la dureza y rigidez del polímero. Tiene una temperatura de transición vítrea (Tg) de 80°C. El PVC es capaz de actuar como un donante de protones débil y, por tanto, los disolventes eficaces son aceptores de protones débiles, como la ciclohexanona y el tetrahidrofurano. Los estudios de rayos X muestran que el PVC es sustancialmente amorfo, aunque está presente un pequeño porcentaje (<5%) de cristalinidad. Los estudios que utilizan técnicas de resonancia magnética nuclear (RMN) especifican que el PVC convencional tiene una estructura sindiotáctica de aproximadamente un 55% y el resto en gran medida atáctica. La presencia de cloro en grandes cantidades en el polímero le confiere propiedades ignífugas. El cloruro de polivinilo tiene un gran interés comercial debido a la accesibilidad a las materias primas básicas y a las propiedades que posee. Las aplicaciones de este polímero son hasta cierto punto limitadas porque:
Mezclas de PVC/polialquenos
La diferencia entre los parámetros de solubilidad del PVC (δPVC = 21.7 J¹⁻² cm³⁻²) y polietileno (δPE = 16.4 J¹⁻² cm³⁻²) es un indicador de la incompatibilidad de estos polímeros, que también es confirmado por la morfología y las malas propiedades mecánicas de las mezclas de PVC realizadas con diferentes tipos de PE. Aunque las mezclas de PVC/PE son heterogéneas y con bajas propiedades mecánicas, son interesantes porque:
1. Se caracterizan por una procesabilidad superior
2. Tienen buena estabilidad térmica
3. Generan una pequeña cantidad de cloro ácido cuando se queman
4. Tienen mejores propiedades dieléctricas que el PVC
Un gran interés para las mezclas de PVC/PE es la producción de electrets, caracterizada por una polarización estable a largo plazo (a veces incluso varios años). Dichos electrets se utilizan en la fabricación de filtros de aire para dispositivos de aire acondicionado y aspiradoras. A la introducción de plastificantes líquidos (ftalato de dioctilo; DOP) le sigue la modificación morfológica de las mezclas de PVC/PE, que continúan teniendo una estructura heterogénea, hecho sostenido por la desviación negativa de la aditividad en los diagramas que representan la variación de la viscosidad de fusión versus la proporción de PVC en las mezclas. Para mejorar las propiedades de la mezcla de PVC/PE, Nakamura y colaboradores estudiaron la posibilidad de que los componentes se reticularan de forma estática (30 minutos de prensado a 100°C), para aumentar la resistencia del área de separación de fases. Como co-reticulante se utilizó un sistema a base de cianurato de tri-alilo y peróxido de α,α-bis(t-butil peróxido) isopropil benceno. Los resultados mostraron que el uso de 0,25% en peso de peróxido y 4% en peso de cianurato de tri-alilo dio a la mezcla de PVC/PE (2:1 partes), un aumento significativo de la resistencia a la tracción y elongación, mayores proporciones de peróxido que tienen poco efecto sobre las características especificadas previamente. El mismo intento fue realizado por Rudin y van Ballegooie, utilizando extrusión reactiva, quienes obtuvieron poca diferencia de los resultados de Nakamura que estaban relacionados con el tipo de PE [polietileno lineal de baja densidad (LLDPE)] y los diferentes pesos moleculares de la polímeros utilizados. La mejora de las propiedades, así como la extensión del área de disponibilidad de las mezclas de PVC/PE también se logró mediante el uso de compatibilizadores similares al PE injertado/clorado (CPE) o copolímeros.
Compatibilizadores
La mejora de las propiedades, así como la extensión del área de disponibilidad de las mezclas de PVC/PE también se logró mediante el uso de compatibilizadores similares al PE injertado/clorado (CPE) o copolímeros. Se descubrió que una mezcla de PVC, polietileno de alta densidad (HDPE) y CPE era adecuada para fabricar juntas de seguridad para ventanas de automóviles. Las mezclas que comprenden PVC, PE y un polímero derivado de al menos 80% en peso de éster de metacrilato acrílico o de alquilo, arilo, alcarilo o metilo y no más del 20% en peso de monómeros acrílicos o estirénicos, se usaron para extrusión o moldeo por inyección de tuberías o accesorios de tubería, herramientas de jardinería, máquinas eléctricas, automotrices y comerciales o partes de electrodomésticos, juguetes, artículos deportivos, calzado, estuches de baterías, conductos, perfiles de construcción para aplicaciones médicas, asientos de automóviles o muebles, revestimientos de paredes y botellas. Otra forma de mejorar las propiedades de la mezcla de PVC poliolefina (PO) es la modificación química de los componentes mediante sustitución o injerto. El mejor ejemplo es la cloración de PE.
El PVC y el PVC clorado (CPVC) son antagonísticamente inmiscibles con el PP. En consecuencia, existen pocos estudios sobre mezclas de PVC / PP. Estos estudios enfatizaron, sin embargo, que agregar un poco de PP a las composiciones de PVC rígido les da una mejor procesabilidad y resistencia al impacto. Las mezclas de PVC / PP muestran una estructura en capas similar a la madera. Sustituyendo el PP por el copolímero de PVC-PP, las mezclas obtenidas se pueden calandrar en láminas de buena resistencia al impacto.