ACCION DE LOS AGENTES NUCLENATES EN EL POLIPROPILENO

LA ACCIÓN DE LOS AGENTES NUCLEANTES EN EL POLIPROPILENO

Los agentes nucleantes que se emplean en aplicaciones de polipropileno pueden mejorar la productividad y las propiedades de las piezas finales.

Los agentes nucleantes han sido usados en la industria de fabricación del polipropileno para proveer mayor transparencia y una mayor temperatura de distorsión. Hasta la década de los 80 el agente nucleante preferido fue el benzoato de sodio; a partir de esa fecha la industria vio la aparición de varios agentes nucleantes avanzados, tales como las sales de ésteres fosfatados (como el NA-11 y NA-21 de Asahi Denka) y los acetales de sorbitol (Millad 3988 de Milliken), entre otros.

Es aceptado que los agentes nucleantes ofrecen una superficie heterogénea a la resina de polipropileno durante el enfriamiento en fase fundida. Este tipo de superficie actúa como un conjunto de semillas (partículas pequeñas) para formación de cristales, los cuales bajo estas circunstancias se forman más rápidamente y a una temperatura mayor a la que se presenta cuando no existen dichos agentes. Estos gérmenes de la cristalización pueden ser los residuos del catalizador, impurezas, polvo, etc.; es posible entonces modificar y controlar la morfología de la cristalización adicionando gérmenes artificiales mediante un proceso que se denomina nucleación. Por lo anterior, la nucleación aumenta la temperatura de cristalización y el número de cristales formados, y además mejora otras propiedades del polipropileno como el módulo de flexión, la temperatura de deflexión y la transparencia.

El cambio en la temperatura de cristalización se mide cuando la resina fundida está en el proceso de enfriamiento y tiende a solidificarse; este fenómeno de recristalización se presenta normalmente en el molde formador o en el dado de extrusión. La temperatura de cristalización, Tc, de un polímero puede ser medida como el pico de absorción máxima de energía en un equipo de barrido por calorimetría, DSC (siglas de su nombre en inglés). Otra forma de medir la tendencia a la cristalización se hace por medio del tiempo medio de cristalización, T1/2, el cual corresponde al tiempo al cual se logra el 50% de la capacidad total de cristalización en condiciones isotérmicas. Esta medida también se realiza usando el DSC.

La tabla 1 describe algunas mediciones logradas con varios agentes de nucleación de vieja y nueva generación.

El agente nucleante HPN-68 corresponde a la última generación, es producido por Milliken quien lo considera como un "hiper nucleador", y como se puede observar en la tabla, promete ser un agente más efectivo que los mencionados en este conjunto. Una consecuencia inmediata es que en los procesos de conversión realizados con polipropileno nucleado los productos podrían ser retirados del molde a una temperatura mayor que la usada en las piezas no nucleadas. Igual expectativa existiría en el caso de la extrusión de productos de polipropileno nucleado. En tales casos, se lograrían reducciones en los tiempos de los ciclos de moldeo

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