Debido a su adaptabilidad, asequibilidad y dureza, el polietileno es una sustancia plástica de uso común. Sin embargo, no es adecuado para varias aplicaciones técnicas, ya que carece de algunas características esenciales. Injertando co-monómeros como el anhídrido maleico (MA) en la estructura del polietileno, se pueden obtener las características deseables de una manera. Una molécula se injerta en una cadena polimérica durante el proceso de polimerización, a menudo para mejorar las características del polímero.
Un anhídrido de ácido dicarboxílico cíclico insaturado llamado anhídrido maleico pueden interactuar con las cadenas de polietileno mediante procesos de reacción de radicales libres. El anhídrido maleico interactúa con las cadenas de polietileno cuando se introduce en la masa fundida del polímero, creando nuevas conexiones químicas entre ambos. Los enlaces éster, nombre que reciben estos nuevos enlaces químicos, sirven como grupos de anclaje para posteriores procesos de funcionalización como la oxidación, la reticulación y la copolimerización. Mediante un mecanismo radical, el procedimiento de injerto crea radicales poliméricos y añade moléculas libres de anhídrido malesico a estos radicales libres.
Numerosas variables, como la temperatura, la presión, el tipo de iniciador utilizado y la concentración de anhídrido maleico, afectan a la reacción de injerto. Por ejemplo, la velocidad de injerto aumenta a medida que sube la temperatura porque las moléculas de anhídrido maleico y las cadenas de polietileno son más móviles a temperaturas más altas, lo que favorece reacciones más eficaces. De forma similar, las mayores presiones también pueden acelerar el proceso porque se producen más colisiones entre las moléculas de anhídrido maleico y las cadenas de polietileno. El tipo y la concentración del iniciador, que puede producir diversas especies radicales o iniciar la reacción a diferentes velocidades, pueden influir en el resultado de la reacción.
Los usos técnicos e industriales del HDPE pueden beneficiarse del procedimiento de injerto de anhídrido maleico de varias maneras. Como resultado de los enlaces éster creados durante el procedimiento de injerto, el HDPE es más compatible con otros materiales polares como los metales y la cerámica. El HDPE se convierte en un material favorito para envases, revestimientos y adhesivos como resultado de una mejor adhesión y unión entre él y otros materiales. La hidrofilia de la superficie del HDPE se ve reforzada por los grupos éster, lo que facilita su impresión, ionización o funcionalización. Las características térmicas, mecánicas y reológicas del HDPE también pueden modificarse durante el proceso de injerto, lo que lo convierte en una buena opción para aplicaciones industriales más exigentes, como películas, tuberías y aislamiento eléctrico.
En conclusión, la creación de enlaces éster entre la molécula de anhídrido maleico y las cadenas de polietileno mediante un mecanismo de reacción de radicales libres constituye la base del proceso de injerto de anhídrido maleico en HDPE. La temperatura, la presión, el tipo de iniciador utilizado y la concentración de anhídrido maleico son sólo algunas de las variables que pueden afectar al ritmo de la reacción y a los resultados. El injerto de anhídrido maleico ofrece una serie de ventajas, como una mayor adherencia, hidrofilicidad y características térmicas, mecánicas y reológicas, que convierten al HDPE en un material flexible y popular para aplicaciones industriales y técnicas.
