Los modificadores de la resistencia al impacto desempeñan un papel importante en la mejora de la resistencia al impacto de los termoplásticos, lo que permite utilizarlos en diversos sectores. Este artículo ofrece un examen exhaustivo de los modificadores de resistencia al impacto para termoplásticos más utilizados. Los fabricantes pueden tomar decisiones informadas sobre la selección e inclusión de modificadores de resistencia al impacto para mejorar la resistencia al impacto de los materiales termoplásticos estudiando estos modificadores y sus propiedades.
Elastómeros
Caucho etileno-propileno (EPR): Un modificador elastomérico de la resistencia al impacto que se emplea habitualmente. Presenta una buena resistencia al impacto a baja temperatura y puede aumentar la dureza y la flexibilidad de los termoplásticos.
Caucho acrilonitrilo-butadieno (NBR): El NBR es un elastómero flexible que mejora la resistencia al impacto termoplástico y la resistencia al aceite. Se utiliza con frecuencia en aplicaciones que requieren resistencia a la gasolina y los lubricantes.
Caucho estireno-butadieno (SBR): El SBR es otro modificador elastomérico que mejora la resistencia al impacto de los termoplásticos. Tiene una alta resistencia al desgarro y a la abrasión, por lo que es ideal para aplicaciones de alto desgaste.
Agentes endurecedores
Partículas con un núcleo gomoso y una envoltura rígida: Partículas con un núcleo gomoso y un caparazón rígido. Funcionan como barreras físicas, desviando la propagación de grietas y aumentando la tenacidad. Los acrílicos con núcleo y los copolímeros butadieno-estireno con núcleo son dos ejemplos.
Agentes endurecedores a base de caucho: Los agentes endurecedores a base de caucho, como el polibutadieno o el monómero de etileno-propileno-dieno (EPDM), mejoran la resistencia al impacto al aumentar la capacidad del material para absorber y disipar la energía del impacto. Mejoran la ductilidad y la tenacidad de los termoplásticos.
Modificadores reactivos
Polímeros injertados MAH: Los polímeros injertados MAH reaccionan con la matriz termoplástica, aumentando la adhesión interfacial y la resistencia al impacto. Mejoran la compatibilidad entre el modificador y la matriz, reduciendo la posibilidad de separación de fases o delaminación.
Polímeros funcionalizados con epoxi: Los polímeros funcionalizados con epoxi reaccionan químicamente con la matriz termoplástica, lo que se traduce en una mayor resistencia al impacto. Establecen conexiones covalentes, aumentando la resistencia interfacial y la dureza del material.
Modificadores basados en nanopartículas
Nanopartículas de caucho líquido: Las nanopartículas de caucho líquido, como las nanopartículas core-shell, ofrecen un potencial novedoso para mejorar la resistencia al impacto utilizando cargas de relleno más bajas. Pueden diseminarse por toda la matriz termoplástica para aumentar la tenacidad y la resistencia al impacto.
Nanoclay y nanopartículas de sílice: Las nanoarcillas y las nanopartículas de sílice pueden mejorar las cualidades de los termoplásticos, como la resistencia al impacto. Aumentan la rigidez y tenacidad del material, reduciendo el riesgo de fractura frágil.
Combinaciones e híbridos de modificadores
Combinación de elastómeros y agentes endurecedores: Al combinar los mecanismos de absorción de energía y desviación de grietas, la combinación de elastómeros y agentes endurecedores puede producir efectos sinérgicos, potenciando la resistencia al impacto. Este método proporciona una mayor tenacidad y resistencia a la propagación de grietas.
Modificadores híbridos: Los modificadores híbridos, que incluyen combinaciones de elastómero, agente endurecedor y modificador reactivo, proporcionan soluciones especializadas de resistencia al impacto para determinados termoplásticos. Estos modificadores emplean diversas formas de mejorar la resistencia al impacto.
Consideraciones sobre la selección de modificadores
Compatibilidad: Para lograr el rendimiento deseado se requiere compatibilidad entre el modificador de la resistencia al impacto y la matriz termoplástica. Durante el proceso de selección, deben tenerse en cuenta factores como la compatibilidad química, la miscibilidad y la adhesión interfacial.
Condiciones de procesado: El modificador de la resistencia al impacto debe ser compatible con las condiciones de procesamiento del termoplástico. Para garantizar el éxito de la integración y el procesamiento, deben evaluarse los cambios en la viscosidad de la masa fundida, la temperatura de procesamiento o el tiempo de ciclo.
atributos previstos: Los modificadores de resistencia al impacto elegidos deben corresponder a los atributos previstos del material termoplástico final. La dureza, la flexibilidad, la resistencia a la temperatura y la resistencia química son factores a tener en cuenta.
Para mejorar la resistencia al impacto de los termoplásticos, se han utilizado una serie de modificadores de la resistencia al impacto como elastómeros, agentes endurecedores, modificadores reactivos, modificadores basados en nanopartículas y modificadores híbridos. Cada tipo de modificador tiene sus propias ventajas y mecanismos para aumentar la tenacidad, la flexibilidad y la resistencia a la propagación de grietas. Para mejorar el rendimiento de los materiales termoplásticos en aplicaciones propensas al impacto, factores como la compatibilidad, las condiciones de procesamiento y las cualidades deseadas deben influir en la selección e inclusión de modificadores de resistencia al impacto.
