Preparación y caracterización de mezclas REX-PLA / ABS

Abstract

El presente proyecto se centra en la producción y caracterización de mezclas de poli(ácido láctico) modificado mediante un extensor de cadena (REX-PLA) con Acrilonitrilo-Butadieno- Estireno (ABS), usando ABS injertado con ácido anhídrido maleico (ABS-g-MAH) como compatibilizante. La primera etapa de la preparación de las mezclas consiste en la obtención de REX-PLA por extrusión reactiva en una extrusora de doble husillo. Se llevan a cabo acciones de mejora del proceso productivo de REX-PLA mediante el diseño y fabricación de un componente para el sistema de dosificación utilizado en la extrusión reactiva. Una vez obtenido el polímero base de las mezclas, se realiza el estudio de la composición de las formulaciones a preparar en un mezclador interno Brabender. Las mezclas se preparan en una extrusora de doble husillo. Tras el granceado y secado de las mezclas, se obtienen placas de 100 x 100 x 3 mm3 mediante moldeado por inyección. A partir de las placas se preparan probetas y muestras para proceder a realizar la caracterización morfológica, térmica, termo-mecánica y mecánica de los materiales obtenidos. El estudio mediante microscopia electrónica de barrido (SEM) muestra que la morfología de las mezclas es laminar estando orientada transversalmente a la dirección de flujo. La adición del agente compatibilizante en las mezclas muestra tener efecto emulsionante dando lugar a un menor tamaño de las microestructuras observadas. A pesar de la complejidad de la morfología generada se realiza con éxito la identificación de las distintas fases que conforman las mezclas: REX-PLA y ABS-SAN-Butadieno y partículas de Butadieno libre. El estudio térmico de las mezclas no muestra ningún efecto relevante del agente compatibilizante. En cambio, sí que se observa como la fase ABS interacciona en el proceso de cristalización del PLA, provocando una cristalización impedida y como resultado la generación de estructuras cristalinas de menor perfección que las obtenidas en el REX-PLA. El comportamiento termo-mecánico de las probetas es peor al esperado, una mala adhesión entre las fases ABS y REX-PLA apunta a ser la causa del bajo nivel de prestaciones en este sentido. El comportamiento mecánico a flexión no presenta diferencias significativas entre las mezclas, todas presentan tanto una tensión máximo como un módulo elástico a flexión equivalentes.