Un popular polímero termoplástico con buena resistencia química, baja densidad y gran solidez es el polipropileno (PP). Es frágil a bajas temperaturas y tiene poca resistencia al impacto, entre otros inconvenientes. Para superar estas desventajas, se utilizan procedimientos de modificación de endurecimiento por mezcla para aumentar la resistencia al impacto y la dureza del polipropileno. En este artículo se analiza la idea de modificar el polipropileno para endurecerlo por mezcla, los distintos métodos que pueden emplearse para modificarlo y las cualidades mecánicas mejoradas que se obtienen como consecuencia.

Modificación del endurecimiento del polipropileno

Este proceso incluye la adición de agentes endurecedores o modificadores al polipropileno para mejorar sus cualidades mecánicas, especialmente su resistencia a los impactos. Mediante procedimientos de mezcla, los modificadores se aplican en forma de fibras, partículas o aditivos reactivos. Al actuar como absorbentes de energía, estos modificadores refuerzan la matriz polimérica e impiden que se propaguen las grietas.

Técnicas para combinar el ajuste del endurecimiento

2.1. Mezcla de elastómeros

La mezcla de polipropileno con elastómeros, como el terpolímero de etileno-propileno-dieno (EPDM) o el caucho de etileno-propileno (EPR), es una técnica popular para modificar el endurecimiento. Como agente endurecedor, la fase de elastómero dispersa por la matriz de polipropileno absorbe la energía del impacto e impide que se propaguen las grietas. La ductilidad y la resistencia al impacto del polipropileno mejoran con este método de mezcla.

2.2. Mezcla de elastómeros termoplásticos

Otra aplicación de los elastómeros termoplásticos (TPE) es como modificadores de mezclas para polipropileno. Los TPE ofrecen una flexibilidad, durabilidad y procesabilidad superiores al fusionar las cualidades de los termoplásticos y los elastómeros. El polipropileno puede mezclarse con TPE, como los TPE basados en poliolefinas o los copolímeros en bloque estirénicos, para aumentar el alargamiento a la rotura y la resistencia al impacto del polipropileno modificado.

2.3. Mezcla de partículas de caucho

La resistencia al impacto del polipropileno puede aumentarse considerablemente añadiendo partículas de caucho, como partículas de caucho butadieno (BR) o de caucho etileno-propileno (EPR). Al absorber la energía y distribuir la energía del impacto, estas partículas de caucho impiden que se propaguen las grietas. La mejora de la tenacidad depende sobre todo del tamaño, la distribución y la compatibilidad de las partículas de caucho.

2.4. Modificación de la estructura Core-Shell

Para modificar la estructura del núcleo, se añaden modificadores de impacto al polipropileno. Estos modificadores están formados por una cáscara dura alrededor de un centro blando. Mientras que la cáscara mejora la adherencia entre el modificador y la matriz de polipropileno, el núcleo absorbe la energía del impacto. Este método de modificación mejora la resistencia al impacto y la compatibilidad entre el modificador y el polipropileno.

Mezclar los efectos de la modificación de la dureza

La mezcla de la modificación endurecedora proporciona al polipropileno numerosas ventajas:

3.1. Mayor resistencia al impacto

Los productos químicos endurecedores aumentan la resistencia del polipropileno a los impactos y reducen su tendencia a la rotura frágil. Al absorber y dispersar la energía del impacto, los modificadores impiden que se propaguen las grietas y mejoran la resistencia del material a los golpes fuertes.

3.2. Aumento de la tenacidad y la ductilidad

La ductilidad y tenacidad del polipropileno se incrementan mediante la mezcla de modificaciones endurecedoras, lo que le permite absorber más energía y soportar la deformación antes de fallar. En consecuencia, las aplicaciones que requieren una gran resistencia a los impactos y resiliencia obtienen mejores resultados.

3.3. Propiedades mecánicas conservadas

Los procedimientos de modificación de la mezcla están diseñados para preservar las características mecánicas generales del polipropileno, como el módulo y la resistencia a la tracción, incluso con la inclusión de aditivos endurecedores. Para lograr un equilibrio entre la conservación de otras propiedades mecánicas y el aumento de la tenacidad, los modificadores se eligen y ajustan cuidadosamente.

Aplicaciones del polipropileno modificado

Diversas industrias utilizan el polipropileno modificado por su mayor dureza y resistencia a los impactos. Se utiliza con frecuencia en productos de construcción, tuberías, materiales de embalaje, electrodomésticos, componentes de automóviles y otros artículos en los que la fiabilidad, la durabilidad y la resistencia a los impactos son cruciales.

La dureza y la resistencia al impacto del polipropileno pueden aumentarse eficazmente mezclando enfoques de modificación del endurecimiento. La incorporación de agentes endurecedores al polipropileno puede mejorar en gran medida sus propiedades mecánicas, conservando al mismo tiempo otras características deseadas. Algunos ejemplos de estas técnicas de mezcla son la mezcla de elastómeros, la mezcla de elastómeros termoplásticos, la mezcla de partículas de caucho y la modificación de la estructura del núcleo. La dureza y la resistencia al impacto son cruciales en diversos sectores, como la construcción, la automoción y el envasado, en los que el polipropileno modificado se utiliza ampliamente. El potencial de uso del polipropileno en aplicaciones exigentes que requieren tanto resistencia como elasticidad se ve incrementado por el ajuste de endurecimiento de la mezcla.