Adhesión de copolímeros random de etileno-buteno y copolímeros en bloque de etileno-octeno sobre polipropileno y polietileno y su aplicación en sobre-inyección

Abstract

La inyección secuencial en dos etapas es un proceso donde un sustrato rígido es sobremoldeado con un material más flexible. El producto final es una única pieza, formada por dos polímeros con propiedades mecánicas muy diferentes que deben permanecer adheridos durante su vida útil. Este tipo de proceso es usado para fabricar piezas donde el material rígido cumple la función de soporte de la estructura y el material blando tiene en cuenta la comodidad/confort del usuario o admite grandes deformaciones sin dañarse; ejemplos de aplicaciones son partes del interior de automóviles. En este trabajo se buscó realizar una comparación en la adhesión entre: Polipropileno homopolímero (PP) y polietileno de alta densidad (HDPE), los cuales cumplirían la función de sustratos rígidos, con dos familias de copolímeros que reúnen las propiedades de confort y suavidad al tacto buscadas. Por un lado se utilizó la familia de copolímeros ENGAGE Serie 7000, los cuales son copolímeros Random poliolefínicos de Etileno-Buteno, y por otro lado la familia INFUSE Serie 9000, los cuales son copolímeros poliolefínicos en bloque de Etileno-Octeno, que generan una disposición alternada de segmentos duros (muy rígidos) y blandos (altamente elastoméricos). El objetivo del trabajo fue determinar la fuerza de adhesión entre los sustratos rígidos y los diferentes copolímeros, y su variación con la temperatura, para determinar qué clase de materiales y variables de procesamiento, podrán formar piezas lo suficientemente estables mecánicamente como para poder soportar su vida útil en servicio sin fallar, y una vez finalizada la misma, ser capaces de poder separar los materiales de la pieza, con el objetivo de reciclar los materiales, dejando la mínima cantidad de residuos en la superficie de cada uno de ellos. La parte experimental consistió en el procesamiento de placas de todos los polímeros mencionados en el párrafo anterior obtenidas mediante prensado, y posteriormente procesar materiales tipo sándwich tricapa también por prensado a temperaturas de 80, 100, 120 y 140°C, en donde HDPE o PP forman las tapas, y cada copolímero de las familias Engage e Infuse, forman el centro del sándwich. La determinación de dichas fuerzas de adhesión es mediante ensayos de peeling (T-Peel) según la norma ASTM 1876. Adicionalmente se realizaron ensayos de DSC tanto de los materiales puros como combinados, con el fin de poder obtener datos que permitan respaldar los mecanismos de adhesión propuestos en cada caso.