SABER UCV >
2) Tesis >
Pregrado >

Por favor, use este identificador para citar o enlazar este ítem: http://hdl.handle.net/123456789/516

Título : Estudio de la adición de conchas de mar con y sin agentes de acoplamiento al PP, PEAD y a la mezcla PP PEAD (80 20)
Autor : Martinez P., Alvaro H.
Mayz H., Maria A.
Palabras clave : Conchas de mar (bivalvos)
Carbonato de Calcio
carga
Polipropileno
Polietileno
Compuestos
Fecha de publicación : 18-Oct-2011
Citación : CD TESIS;I2003 M385.2
Resumen : En busca de materiales que resulten económicamente factibles y fáciles de procesar, conociendo que existen diversos trabajos e investigaciones en las que se utiliza como carga de rellano el Carbonato de Calcio CaCO3, se planteó la posibilidad de utilizar las conchas de mar (bivalvos) como relleno, por estar compuestos mayoritariamente por CaCO3. Es por ello, que en este trabajo, se estudia la adición de conchas de mar (bivalvos) al PP, al PEAD y a la mezcla PP/PEAD (80/20) variando el contenido de carga en cada una de ellas, para posteriormente seleccionar una composición óptima que será tratada con distintos porcentajes de agentes de acoplamiento y un agente compatibilizante para mejorar la dispersión y la afinidad de los componentes. Las conchas de mar (bivalvos) utilizadas en esta investigación provienen de las costas del Estado Miranda, Venezuela y fueron sometidas a una etapa de preparación que se basó en el lavado, la molienda y el tamizado del polvo obtenido que seguidamente sería adicionado a los polímeros. A esta carga, se le realizaron ensayos de caracterización determinando que el contenido de carbonato de calcio en su estructura era aproximadamente de un 80%, y que poseía un tamaño promedio de partículas cercano a 78µm, después de la etapa de tamizado. La incorporación de la carga a los polímeros se realizó por medio una extrusora de doble tornillo, con condiciones fijas de temperatura y velocidad, haciendo un concentrado de 50 ppc y diluciones posteriores a las proporciones de 10, 20 y 30 ppc. Sin embargo, se comprobó al finalizar la etapa experimental, a partir de un ensayo de calcinación de materia volátil, que las proporciones reales de conchas en cada formulación fueron 7, 14 y 22 ppc, con un error de aproximadamente 30%. El material obtenido producto de la etapa de extrusión, se sometió a diversos ensayos reológicos y térmicos y se moldearon las probetas por inyección para evaluar sus propiedades mecánicas, para definir su comportamiento y seleccionar una proporción óptima, que en base a criterios económicos por no observarse variaciones apreciables en las propiedades físicas y químicas de los compuestos, se selecciono la de 22 ppc. En la segunda etapa, se prepararon compuestos de PP, PEAD y PP/PEAD con esta proporción de carga, la cual fue tratada previamente con agente de acoplamiento del tipo titanato, Lica 12, (0,3; 0,5; 0,7 y 1% en peso de carga) y con un agente compatibilizante, Polybond, (0,5% en peso de carga). De igual forma que en la primera etapa los compuestos obtenidos fueron sometidos a diversos ensayos para estudiar su comportamiento y las posibles variaciones con estos aditivos. A partir de los resultados obtenidos en los ensayos térmicos, calorimetría diferencial de barrido (DSC) y análisis termogravimétrico (TGA), se determino que el contenido de carga produce ligeros incrementos en el grado de cristalinidad para PP y la mezcla PP/PEAD. En los compuestos con PEAD los incrementos fueron significativos, por ser las partículas de carga posiblemente puntos de inicio de cristalización en el compuesto. Mientras que con la incorporación del agente de acoplamiento, se observa una leve influencia del tratamiento de la carga sobre los parámetros térmicos de los compuestos, observándose una disminución de la cristalinidad en las compuestos de PEAD/Conchas; en cambio, para el caso del PP/Polybond, los valores son similares a los obtenidos por las muestras sin tratar. Adicionalmente, se comprobó en base a los resultados de la reacción de descomposición térmica, que las formulaciones con carga sin tratar se ajustaban todas al modelo de Reich-Stivala (R-S), con orden de la reacción de aproximadamente uno y con un aumento en la energía de activación a medida que se incorporaba la carga y los aditivos. Por su parte, al evaluar las curvas de los ensayos reológicos para todas las formulaciones se determinó que cumplen con la Ley de la Potencia, siguiendo un comportamiento pseudoplástico y que la viscosidad no se ve afectada de manera significativa por la incorporación de la carga, a excepción de las muestras de PEAD/Conchas donde ésta aumenta. En aquellas formulaciones en donde la carga se sometió al tratamiento con la Lica 12 y el Polybond la viscosidad tampoco sufrió alteraciones apreciables. En los parámetros de la Ley de la Potencia y en los valores del índice de flujo (MFI) se pudo corroborar la rigidización que imparte la carga a los compuestos. Por otro lado, según los ensayos mecánicos, para todos los componentes, se observa un incremento del módulo de Young a medida que se adiciona la carga lo que concuerda con el aumento de la cristalinidad obtenido; sin embargo, el punto de ruptura tiende a disminuir a medida que el contenido de carga (conchas) aumenta, observándose una dispersión en los datos de las formulaciones de PP y PEAD. En el caso de la mezcla, los datos presentan una leve dispersión y un comportamiento sin modificaciones considerables. Para el caso de la deformación a la ruptura, de forma similar a como ocurre con el esfuerzo, a medida que se incrementa el contenido de carga (conchas) en cada formulación, el valor de esta propiedad disminuye, observándose una dispersión considerable para las muestras de PEAD. Esto se debe a que las cargas pueden suprimir la formación de cuellos e iniciar el rompimiento por microgrietas formadas por las débiles interfases entre las partículas de carga y la matriz polimérica. Por último, la disminución en las propiedades de fluencia de los compuestos muestran la fragilización del material a medida que se adiciona la carga. De igual forma que en la primera etapa de la parte experimental, los compuestos con el tratamiento de la carga fueron sometidos a los ensayos mecánicos, teniendo una disminución del módulo de Young a medida que el porcentaje de Lica 12 en las muestras incrementaba, haciéndose más evidente para el PEAD, apreciándose el efecto lubricante de este aditivo; teniendo la misma tendencia para el esfuerzo a la ruptura y fluencia. Este comportamiento, en conjunción con el aumento de la deformación a la fluencia, hacen del material más flexible a medida que el porcentaje de aditivo se incrementa. Para las muestras con Polybond, en el caso del PP, se aprecia un incremento del módulo de Young y en el esfuerzo a la ruptura, así como en los parámetros de fluencia, y una disminución de la deformación a la ruptura, evidenciando su efecto compatibilizante obteniéndose un material más rígido. A todas las muestras se les realizó el ensayo de Impacto, pero debido a la gran dispersión de los resultados obtenidos no se puede apreciar una tendencia definida en ningún caso.
URI : http://saber.ucv.ve/123456789/516
Aparece en las colecciones: Pregrado

Ficheros en este ítem:

Fichero Descripción Tamaño Formato
TEG - Alvaro Martinez - Andreina Mayz.pdf1.43 MBAdobe PDFVisualizar/Abrir

Los ítems de DSpace están protegidos por copyright, con todos los derechos reservados, a menos que se indique lo contrario.

 

Valid XHTML 1.0! DSpace Software Copyright © 2002-2008 MIT and Hewlett-Packard - Comentarios