Abstract:
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Este estudio, llevado a cabo en el Centre Català del Plàstic, pretende preparar y
caracterizar sistemas de poli(ácidos lácticos) (PLA) con extensores de cadena (CE) que
serían adecuados y eficientes para el sector de los envases.
En este estudio han sido estudiadas las propiedades reológicas de dos sistemas de
PLA obtenidas modificados por REX. Las viscosidades fueron medidas mediante ensayos
de reometría capilar y los resultados fueron comparados con resultados obtenidos por
reometría dinámica considerados en viscoelasticidad lineal. Las correcciones de Bagley y de
Rabinowitch fueron aplicadas, utilizando capilares de L/D diferentes. La resistencia del
fundido fue determinada mediante un módulo de melt-spinning del mismo reómetro capilar.
Los materiales ensayados fueron cuatro sistemas distintos de poli(ácido láctico), el PLA
4032D y el PLA 2002D ambos procedentes de NatureWorks y los mismos dos grados
modificados con 0,5% en masa de un extensor de cadena procedente de BASF.
Resultó que el comportamiento reológico del PLA está apreciablemente modificado
por el uso del extensor de cadena. Llevando a cabo el ajuste a la ecuación reológica
propuesta por Carreau-Yasuda, se ha demostrado que los grados modificados no
presentaban ninguna zona newtoniana definida a bajas velocidades de deformación y tenían
un comportamiento pseudo-plástico más pronunciado. Se ha mostrado que la equivalencia
de Cox-Merz no se cumplía en el caso de los grados modificados. Se explicó tal
comportamiento por la introducción de ramificaciones en ambos grados de PLA, con una
mayor reactividad observada en el caso del PLA 4032D por su menor contenido de Denantiómero.
La viscosidad elongacional de los sistemas fue evaluada por el método de flujo
convergente de acuerdo con el análisis de Cogswell. Se ha mostrado que los grados
modificados presentaban viscosidades elongacionales mucho más importantes que los
grados sin modificación. Los grados sin modificación presentaban endurecimiento para
ciertas velocidades de deformación mientras que los grados modificados sólo presentaban
una zona de ablandamiento para todo el rango de velocidades de deformación estudiado.
La resistencia del fundido de los grados modificados fue considerablemente
aumentada al introducir el extensor de cadena, debido a la introducción de ramificaciones.
Sin embargo los grados modificados no podían estirarse hasta valores de relación de
estiramiento (draw ratio) muy altos debido al aumento de su componente elástica y a su
hinchamiento mucho más importante. Se observó también una resistencia del fundido menor
en el caso del 4032D que en el caso del 2002D debido a su menor viscosidad elongacional. |