ES2227910T3 - Procedimiento para fabricar articulos de espuma a partir de materi. - Google Patents
Procedimiento para fabricar articulos de espuma a partir de materi.Info
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Abstract
LA INVENCION SE REFIERE A LA FABRICACION DE UN ARTICULO DE ESPUMA (1) MEDIANTE IRRADIACION DE UN MATERIAL POLIMERICO DE PROPILENO SELECCIONADO A PARTIR DEL GRUPO FORMADO POR (A) UN TERPOLIMERO DE PROPILENO, ETILENO Y BUTENO - 1; (B) UNA COMPOSICION DE POLIOLEFINA QUE INCLUYE (I) APROX. DEL 31 AL 39 % DE UN COPOLIMERO DE PROPILENO Y ETILENO, Y (II) APROX. DEL 58 AL 72 % DE UN TERPOLIMERO DE PROPILENO, ETILENO Y BUTENO - 1; Y (C) UNA COMPOSICION DE POLIOLEFINA QUE INCLUYE (I) APROX. DEL 30 AL 65 % DE UN COPOLIMERO DE PROPILENO Y BUTENO - 1; Y (II) APROX. DEL 35 AL 70 % DE UN COPOLIMERO DE PROPILENO Y ETILENO; Y (2) EXTRUIR DICHO MATERIAL IRRADIADO A TRAVES DE UNA BOQUILLA, EN PRESENCIA DE UN AGENTE DE EXPANSION FISICA Y DE UN AGENTE NUCLEANTE DE CELULAS, CON LO CUAL SE FORMA UNA ESTRUCTURA CUYA DENSIDAD ES AL MENOS 10X INFERIOR A LA DENSIDAD INICIAL DEL MATERIAL POLIMERICO DE PROPILENO. DICHOS ARTICULOS DE ESPUMA PRESENTAN UNA FLEXIBILIDAD Y RESISTENCIA MEJORADAS A BAJAS TEMPERATURAS, COMPARADOS CON LOS MATERIALES POLIMERICOS DE PROPILENO CONVENCIONALES.
Description
Procedimiento para fabricar artículos de espuma a
partir de materiales de propileno de alta resistencia del
fundido.
La presente invención se refiere a un
procedimiento para fabricar artículos de espuma a partir de un
material polimérico de propileno de alta resistencia del
fundido.
Serían deseables polímeros espumables con
flexibilidad y tenacidad a baja temperatura mejoradas para
aplicaciones tales como (1) aislamiento de tubos flexibles para
entornos de alta temperatura de servicio, (2) componentes del
interior de un automóvil en los que son importantes las propiedades
de tacto suave, por ejemplo, sistemas de espuma/piel (capa
superficial) de olefina termoplástica para paneles de instrumentos
y/o paneles de las puertas, y revestimientos del techo y
revestimientos del maletero interiores en los que se laminan espuma
y moqueta y se termoconforman para producir una estructura compuesta
y (3) aplicaciones de perlas extruidas en las que se desean
propiedades de amortiguamiento de impactos, por ejemplo,
absorbedores de energía de automóviles (parachoques exteriores,
amortiguadores de pilar interiores y paneles de impacto lateral),
envasado de productos electrónicos sensibles y dispositivos de
flotación.
Las resinas de polietileno de baja densidad
dominan el mercado de aislamiento de tubos flexibles en el momento
actual, pero carecen de la estabilidad térmica requerida para su uso
en aplicaciones de aislamiento industrial y en automóviles.
Los polímeros a base de propileno son atractivos
debido a su elevado punto de fusión e inercia química. Los
materiales poliméricos de propileno de alta resistencia del fundido,
fabricados mediante irradiación de polímeros de propileno
convencionales, se han utilizado para fabricar artículos de espuma.
Por ejemplo, el uso de materiales poliméricos de propileno de alta
resistencia del fundido, irradiados, para fabricar artículos de
espuma expandiendo el polímero fundido con un agente espumante se
describe en el documento U.S. 4.916.198. Las espumas fabricadas
mediante la extrusión de una composición de poliolefina de alta
resistencia del fundido e irradiada, a través de una boquilla en
presencia de un agente de expansión de clorofluorocarbono y un
agente de nucleación se describen en el documento U.S. 5.414.027. Un
procedimiento para fabricar artículos poliméricos de propileno
espumados sometiendo a perlas preespumadas, fabricadas a partir de
material polimérico de propileno de alta resistencia del fundido e
irradiado, a termoconformado mediante sinterización, se describe en
las patentes de los EE.UU. 5.324.753 y U.S. 5.338.764.
Sin embargo, las propiedades de los materiales
poliméricos de propileno irradiados y espumados fabricados mediante
estos procedimientos, particularmente la tenacidad, no son adecuadas
a temperaturas de tan sólo -20ºC.
Los artículos de espuma se fabrican mediante un
procedimiento que comprende:
- (1)
- irradiar un material polimérico de propileno seleccionado del grupo que consiste en
- (a)
- un terpolímero de propileno, etileno y 1-buteno que comprende del 85% en peso al 96% en peso de propileno, del 1,5% en peso al 5% en peso de etileno y del 2,5% en peso al 10% en peso de 1-buteno, en el que la concentración de comonómero total con propileno es del 4,0% en peso al 15% en peso,
- (b)
- una composición de poliolefina que comprende (i) del 31% en peso al 39% en peso de un copolímero de propileno y etileno que tiene un contenido de etileno del 1,5% en peso al 10% en peso, (ii) del 61% en peso al 69% en peso de un terpolímero de propileno, etileno y 1-buteno que tiene un contenido de propileno del 85% en peso al 96% en peso, un contenido de etileno del 1,5% en peso al 6% en peso y un contenido de 1-buteno del 2,5% en peso al 12% en peso, en el que la concentración de comonómero total con propileno es del 4,0% en peso al 18% en peso, y
- (c)
- una composición de poliolefina que comprende (i) del 30% en peso al 65% en peso de un copolímero de propileno y 1-buteno que tiene un contenido de propileno del 80% en peso al 98% en peso, y (ii) del 35% en peso al 70% en peso de un copolímero de propileno y etileno que tiene un contenido de etileno del 2% en peso al 10% en peso, y
- (2)
- extruir el material polimérico de propileno irradiado a través de una boquilla en presencia de un agente de expansión físico y un agente de nucleación celular,
mediante lo cual se forma un artículo de espuma
cuya densidad es al menos 10 veces inferior a la densidad inicial
del material polimérico de propileno.
\newpage
Los artículos de espuma muestran una tenacidad a
baja temperatura mejorada comparado con los materiales poliméricos
de propileno irradiados que no contienen buteno como comonómero.
La figura 1 es una representación de la tensión
del fundido (cN) frente a la dosis del haz (Mrad) para un
terpolímero de etileno/propileno/1-buteno
(C_{2}C_{3}C_{4}), una mezcla de un copolímero de
etileno/propileno y un copolímero de
propileno/1-buteno (OPC 2) y una mezcla de un
copolímero de etileno/propileno y un terpolímero de
etileno/propileno/1-buteno (OPC 3).
La figura 2 es una representación de la densidad
de la espuma en libras por pie cúbico (pcf, "pounds per cubic
foot") frente a la dosis del haz (Mrad) para un terpolímero
C_{2}C_{3}C_{4}, OPC 2 y OPC 3.
La figura 3 es una representación de la energía
de impacto (Nm/cm) (ft.lb/in, pie.libra/pulgada) a 23ºC y a -20ºC
para una lámina de espuma de 0,173 cm (0,068 pulgadas), que es una
indicación de la tenacidad de la lámina. Las láminas de espuma
probadas se fabricaron a partir de un homopolímero de propileno
irradiado, un copolímero de etileno/propileno que contiene un 3,3%
de etileno (C_{2}C_{3}), OPC 2 y OPC 3.
La primera etapa del procedimiento de la
invención es la irradiación de un material polimérico de propileno
seleccionado del grupo que consiste en (a) un terpolímero de
propileno, etileno y 1-buteno, (b) una composición
de poliolefina que comprende (i) un copolímero de propileno y
etileno y (ii) un terpolímero de propileno, etileno y
1-buteno, y (c) una composición de poliolefina que
comprende (i) un copolímero de propileno y 1-buteno
y (ii) un copolímero de propileno y etileno.
El terpolímero de propileno, etileno y
1-buteno comprende del 85% al 96%, preferiblemente
del 90% al 95%, de propileno; del 1,5% al 5,0%, preferiblemente del
2% al 3%, de etileno, y del 2,5% al 10%, preferiblemente del 4% al
6%, de 1-buteno, en el que la concentración de
comonómero total con propileno es del 4,0% al 15,0%.
La composición (b) de poliolefina comprende (i)
del 31% al 39%, preferiblemente del 33% al 37%, de un copolímero de
propileno y etileno que tiene un contenido de etileno del 1,5% al
10%, preferiblemente del 2% al 6%, y (ii) del 61% al 69% de un
terpolímero de propileno, etileno y 1-buteno que
tiene un contenido de propileno del 85% al 96%, preferiblemente del
90% al 95%; un contenido de etileno del 1,5% al 6%, preferiblemente
del 2% al 4% y un contenido de 1-buteno del 2,5% al
12%, preferiblemente del 6% al 10%, en la que la concentración de
comonómero total con propileno es del 4,0% al 18,0%.
La composición (c) de poliolefina comprende (i)
del 30% al 65%, preferiblemente del 35% al 65%, más preferiblemente
del 45% al 65% de un copolímero de propileno y
1-buteno que tiene un contenido de propileno del 80%
al 98%, preferiblemente del 85% al 95%, y (ii) del 35% al 70%,
preferiblemente del 35% al 65%, más preferiblemente del 35% al 55%,
de un copolímero de propileno y etileno que tiene un contenido de
etileno del 2% al 10%, preferiblemente del 7% al 9%.
Los materiales poliméricos de propileno descritos
anteriormente pueden prepararse según el procedimiento de
polimerización y utilizando el catalizador descritos en las patentes
de los EE.UU. 5.296.548 y 5.486.419. Las composiciones de
terpolímero y polímero de olefina se preparan generalmente mediante
la polimerización secuencial de monómeros, en presencia de
catalizadores de Ziegler-Natta estereoespecíficos.
Tales catalizadores contienen como elemento esencial, un componente
de catalizador sólido, que comprende un compuesto de titanio que
tiene al menos un enlace titanio-halógeno y un
compuesto donador de electrones, ambos soportados sobre un haluro de
magnesio en forma activa. Alternativamente, el terpolímero puede
fabricarse utilizando un reactor de una sola etapa y las
composiciones de polímero de olefina pueden prepararse mediante el
mezclado físico de los componentes.
Con el fin de obtener la tenacidad a baja
temperatura deseada en el producto de espuma, es importante que los
materiales poliméricos de propileno de esta invención contengan
1-buteno como comonómero. Se ha encontrado que la
resistencia del fundido y la espumabilidad (capacidad de formación
de espuma) de los materiales de esta invención aumentan con el
aumento de la dosis del haz, mientras que los polímeros de propileno
que tienen etileno en vez de 1-buteno como
comonómero muestran una tendencia a reticularse en presencia de la
cantidad de energía electrónica empleada normalmente en el
procedimiento de esta invención. La magnitud del aumento de la
resistencia del fundido con el aumento del nivel de energía en los
polímeros que contienen 1-buteno es indicativa
normalmente de la ramificación de la cadena y tiende a predecir
aproximadamente la espumabilidad. Los polímeros que contienen buteno
de esta invención también muestran mejor tenacidad a baja
temperatura comparado con los materiales poliméricos de propileno
irradiados que no contienen 1-buteno como
comonómero.
El proceso para irradiar los materiales
poliméricos de propileno de esta invención comprende (1) irradiar el
material polimérico de propileno en un entorno en el que la
concentración de oxígeno activo se establezca y mantenga inferior al
15% en volumen, con radiación ionizante de alta energía con una tasa
de dosis de aproximadamente 1 a aproximadamente 1 x 10^{4}
megarads por minuto, durante un periodo de tiempo suficiente para
que tenga lugar una cantidad sustancial de escisión de la cadena del
polímero de propileno, pero insuficiente para producir la
gelificación del material, (2) mantener el material irradiado en un
entorno tal durante un periodo de hasta una hora y (3) tratar el
material irradiado mientras está en un entorno tal, para desactivar
sustancialmente todos los radicales libres presentes en el material
irradiado. La tensión del fundido del polímero irradiado es
normalmente de 10 cN o superior, a 200ºC. Los artículos de espuma
con la estructura celular deseada se obtienen normalmente con una
dosis del haz superficial absorbida de 4,5 a 6 megarads, dependiendo
del material de partida utilizado. Cuanto menor sea el contenido de
etileno, mayor es la dosis del haz que puede utilizarse.
El proceso de irradiación se describe con más
detalle en las patentes de los EE.UU. 4.916.198 y 5.414.027.
En la segunda etapa del procedimiento de esta
invención, el material polimérico de propileno irradiado se extruye
a través de una boquilla, en presencia de un agente de expansión
físico y un agente de nucleación celular. Se obtienen artículos
espumados de baja densidad con una estructura celular uniforme y
ausencia de huecos irregulares.
Con el fin de preparar artículos espumados,
pueden utilizarse prensas extrusoras disponibles comercialmente,
incluyendo prensas extrusoras de un solo husillo. El agente
espumante se inyecta preferiblemente en el interior de la masa
polimérica fundida, dentro de la prensa extrusora, desde un punto
aguas abajo del punto en el que se alimenta el polímero sólido al
interior de la prensa extrusora, de modo que la distancia entre
ellos permitirá que el polímero haya alcanzado la forma de una masa
fundida, homogénea. En la sección de la prensa extrusora en la que
se introduce el agente espumante, la temperatura oscila
preferiblemente desde 190ºC hasta 250ºC. La temperatura mantenida en
la salida de la prensa extrusora, dotada de una boquilla, es
adecuada para obtener el espumado del polímero, y preferiblemente
oscila desde 119ºC hasta 125ºC.
Agentes de expansión adecuados incluyen, por
ejemplo, pentano, n-butano, isobutano,
n-pentano, i-pentano,
HCH
C-22 (CHF_{2}Cl), HCFC-142b (CF_{2}ClCH_{3}), HFC-152a (CHF_{2}CH_{3}), HCFC-123 (CHCl_{2}CF_{3}), HCFC-123a (CHFClCF_{2}
Cl), HCFC-124 (CHFClCF_{3}), HFC-134a (CH_{2}FCF_{3}), HFC-143a (CH_{3}CF_{3}), CFC-11 (CFCl_{3}), CFC-12 (CF_{2}Cl_{2}), CFC-113 (CFCl_{2}CF_{2}Cl), CFC-114 (CF_{2}ClCF_{2}Cl), CFC-115 (CF_{2}ClCF_{3}), CH_{3}Cl, CH_{2}Cl_{2}, CO_{2}, N_{2} y O_{2}. La cantidad del agente de expansión que se añade al polímero es del 1% al 30%, preferiblemente del 2% al 15%, en peso basado en el peso del polímero.
C-22 (CHF_{2}Cl), HCFC-142b (CF_{2}ClCH_{3}), HFC-152a (CHF_{2}CH_{3}), HCFC-123 (CHCl_{2}CF_{3}), HCFC-123a (CHFClCF_{2}
Cl), HCFC-124 (CHFClCF_{3}), HFC-134a (CH_{2}FCF_{3}), HFC-143a (CH_{3}CF_{3}), CFC-11 (CFCl_{3}), CFC-12 (CF_{2}Cl_{2}), CFC-113 (CFCl_{2}CF_{2}Cl), CFC-114 (CF_{2}ClCF_{2}Cl), CFC-115 (CF_{2}ClCF_{3}), CH_{3}Cl, CH_{2}Cl_{2}, CO_{2}, N_{2} y O_{2}. La cantidad del agente de expansión que se añade al polímero es del 1% al 30%, preferiblemente del 2% al 15%, en peso basado en el peso del polímero.
Se añaden uno o más agentes de nucleación
celular, antes o durante la extrusión, en cantidades del 0,1% al
1,0% en peso del componente activo, basado en el peso del polímero.
La concentración preferida depende de si el agente de nucleación es
un agente de nucleación de tipo físico o químico, la eficacia del
agente de nucleación, el diseño de la boquilla, la presión de
funcionamiento y el agente de expansión seleccionados. La
concentración preferida para los agentes de nucleación químicos es
normalmente del 0,2% en peso del componente activo y la
concentración preferida para los agentes de nucleación físicos es
normalmente del 0,4% en peso. Agentes de nucleación físicos
adecuados están en la forma de partículas finamente divididas, que
tienen un tamaño de partícula de < 10 \mum e incluyen, por
ejemplo, talco, sílice coloidal, carbonato de calcio y negro de
carbono. Agentes de nucleación químicos adecuados incluyen, por
ejemplo, bicarbonato de sodio o sus mezclas con ácido cítrico, y
azoderivados tales como azodicarbonamida.
Pueden añadirse otros aditivos, colorantes o
cargas que pueden requerirse opcionalmente, antes o durante la
extrusión.
El artículo de espuma que se produce tiene una
densidad al menos 10 veces inferior a la densidad inicial del
material polimérico de propileno y muestra una tenacidad mejorada a
temperaturas de tan sólo -20ºC, preferiblemente > 0,53 Nm/cm (1
ft.lb/in), a -20ºC.
En los siguientes ejemplos, se obtuvieron los
valores de tensión del fundido utilizando un instrumento medidor de
la tensión del fundido (reómetro) Rheotens de Goettfert, modelo
2001. Se midió la resistencia a la tracción de una hebra de polímero
fundido en cN (centinewtons) trabajando a una velocidad de estirado
específica. El polímero que se iba a probar se extruyó a 200ºC a
través de una boquilla con un agujero capilar de 22 mm de largo y 1
mm de diámetro. La hebra que salió se estiró después utilizando un
sistema de poleas de tracción con una aceleración constante de 0,012
cm/seg^{2}, midiéndose la tensión hasta el punto de rotura. El
aparato registra los valores de tensión de la hebra (resistencia en
cN) como una función del estiramiento. El máximo valor de tensión
corresponde a la resistencia del fundido.
Se midió la velocidad de flujo del fundido (MFR,
melt flow rate) de los polímeros a 230ºC y 2,16 kg según la norma
ASTM D-1238.
Se midió la tenacidad de la lámina de espuma
utilizando el ensayo de caída de dardo instrumentado, norma ASTM
D4272-90.
Se determinó el % de compuestos solubles en
xileno disolviendo 2,5 g de polímero en 250 ml de
o-xileno a 135ºC, enfriando en un baño de
temperatura constante a 25ºC y filtrando a través de un papel de
filtro rápido. Se evaporó hasta sequedad una alícuota del filtrado,
se pesó el residuo y se calculó el % en peso de fracción
soluble.
En esta memoria descriptiva, todas las partes y
porcentajes son en peso a menos que se indique lo contrario.
Este ejemplo muestra el efecto sobre la velocidad
de flujo del fundido, la tensión del fundido, la temperatura de
cristalización y la segunda temperatura térmica, cuando los
polímeros de partida se irradian con dosis crecientes de radiación
de haz de electrones. La segunda temperatura térmica es el verdadero
punto de fusión del polímero y es una indicación de la nucleación
cristalina.
El copolímero al azar de etileno/propileno
(C_{2}C_{3}) contiene un 4,7% de etileno. La composición de
polímero de olefina (OPC) 1 contiene un 35% de homopolímero de
propileno, un 58,1% de un copolímero de etileno/propileno que es
soluble en xileno a temperatura ambiente y un 6,9% de un copolímero
de etileno/propileno que es insoluble en xileno a temperatura
ambiente, y está disponible comercialmente de Montell USA Inc. El
terpolímero de etileno/propileno/1-buteno
(C_{2}C_{3}C_{4}) contiene un 2,5% de etileno, un 92,3% de
propileno y un 4,7% de 1-buteno, y está disponible
comercialmente de Montell USA Inc. OPC 2 es una mezcla de un 48% de
copolímero de propileno/1-buteno (C_{3}C_{4}),
del cual el 16% es 1-buteno, y un 52% de un
copolímero de etileno/propileno, del cual el 4,0% es etileno, y está
disponible comercialmente de Montell USA Inc. OPC 3 es una mezcla de
un 35% de copolímero de etileno/propileno, del cual el 3,3% es
etileno, y un 65% de un terpolímero de
etileno/propileno/1-buteno, del cual el 3,3% es
etileno, el 10% es 1-buteno y el 86,7% es propileno,
y está disponible comercialmente de Montell USA Inc. Las propiedades
de los polímeros antes de la irradiación se facilitan en la tabla
1.
Los gránulos de los diversos polímeros se
hicieron pasar mediante una cinta transportadora a través de un haz
de electrones generado por un generador de Van de Graff de 2 MeV,
que funciona con una corriente de haz de 80 \muamp, bajo una
atmósfera de nitrógeno puro. La velocidad de la cinta transportadora
se ajustó para producir la dosis superficial absorbida indicada en
la tabla 2. Las propiedades de los polímeros tras la irradiación se
facilitan en la
\hbox{tabla 2.}
Los datos de la tabla 2 muestran un aumento
significativo de la tensión del fundido cuando aumenta el nivel de
energía para los polímeros que contienen 1-buteno
como comonómero. La magnitud de esta respuesta normalmente es
indicativa de la ramificación de la cadena y tiende a predecir
aproximadamente la espumabilidad.
Este ejemplo demuestra la capacidad de los
polímeros irradiados descritos en el ejemplo 1 para experimentar una
expansión termoplástica, mientras que mantienen una estructura
celular continua. Los polímeros que muestran una espumabilidad
satisfactoria formaron un sólido celular continuo, de baja densidad.
"Baja densidad" corresponde a una reducción de al menos 10
veces (< 6 libras por pie cúbico) de la densidad inicial del
polímero sólido. Si el polímero se designa como "no espumable",
se formó una estructura colapsada con huecos irregulares.
Las formulaciones utilizadas para la prueba de
espumabilidad consistieron en el polímero irradiado, un 0,2% en peso
de agente de nucleación celular Hydrocerol CF-20
para el control del tamaño celular y al menos el 6% en volumen de
agente de expansión. El agente de control del tamaño celular
Hydrocerol CF-20 es una mezcla de bicarbonato de
sodio y ácido cítrico encapsulados en una resina de soporte de
polietileno y está disponible comercialmente de Bohringer Ingelheim.
Los productos de espuma se produjeron en una línea de espuma de
laboratorio que consistía en una prensa extrusora de doble husillo
de contrarrotación de 5,08 cm (2'') de diámetro (D) y L/D de 16,
acoplada a una mezcladora estática Kenex de 1,91 cm (¾'') de
diámetro y L/D de 10:1, que a su vez estaba acoplada a una boquilla
de varilla de 0,4 cm (5/32'') de diámetro, para fabricar varillas de
espuma de 2,54 cm (1'') de diámetro o una boquilla anular de
abertura ajustable de 2,54 cm (1'') de diámetro para las láminas de
espuma.
Se utilizó CFC 114 en una cantidad del 11% en
peso como el agente de expansión para el copolímero al azar
C_{2}C_{3} irradiado, OPC 1 y el terpolímero
C_{2}C_{3}C_{4}. la formulación también contenía un 0,2% en
peso de talco Vertol 360, que tiene un tamaño medio de partícula de
3-7 \mum y está disponible comercialmente de
Cypress Industries. Se produjeron varillas de espuma de una pulgada
de diámetro a partir de estos polímeros. Los resultados de las
pruebas de espumabilidad se facilitan en la tabla 3.
El copolímero al azar C_{2}C_{3} irradiado y
OPC 1, que incluía un copolímero C_{2}C_{3} como uno de sus
componentes, mostraron una tendencia a reticularse en presencia de
energía electrónica. El copolímero C_{2}C_{3} era espumable a 3
Mrad, mientras que no era espumable a 6 Mrad, lo que sugiere que
existe una ventana de energía finita para el copolímero. OPC 1 no
era espumable a ninguna dosis de prueba. Parecieron mejorar la
tensión del fundido y la espumabilidad del terpolímero
C_{2}C_{3}C_{4} irradiado con el aumento de la dosis del haz
(véanse las figuras 1 y 2).
Se utilizó isobutano como el agente de expansión
para OPC 2 y OPC 3 y se produjeron láminas de espuma a partir de
estos polímeros. La formulación también contenía un 0,4% en peso de
talco Vertal 360 como agente de control del tamaño celular. Se
inyectó un siete por ciento en peso de agente de expansión de
isobutano en el fundido y la disolución se enfrió y conformó a
través de una boquilla anular, mientras se mantenía la temperatura
de la disolución entre 119ºC-124ºC (246ºF – 255ºF).
El tubo de espuma resultante se orientó y estabilizó sobre un
mandril de enfriamiento de 8,89 cm (3,5'') de diámetro y una única
rendija para formar una lámina. La lámina de espuma era de 27,9 cm
(11'') de ancho y 0,173 cm (0,068'') de espesor y se enrolló en un
rodillo y se estabilizó durante cinco días antes de la
caracterización de la lámina. Los resultados de la prueba de
espumabilidad se facilitan en la tabla 4.
La tensión del fundido y la espumabilidad de OPC
2 y OPC 3 mejoraron con el aumento de la dosis del haz (véanse las
figuras 1 y 2). Aunque el terpolímero C_{2}C_{3}C_{4} y OPC 2
y 3 tienen una estructura molecular diferente, comparten C_{4} en
la cadena principal. Estos datos, unidos a la tendencia de tensión
del fundido creciente, sugieren que la presencia de C_{4} como
comonómero promueve la ramificación.
Este ejemplo demuestra la diferencia en la
tenacidad entre los polímeros con y sin 1-buteno
como comonómero.
La tenacidad de las láminas de espuma preparadas
tal como se describe en el ejemplo 2, se cuantificó por medio del
ensayo de caída de dardo. Las láminas de espuma fabricadas a partir
de un homopolímero de propileno (PP) irradiado que tiene una
velocidad de flujo del fundido de 3 g/10 min, disponible
comercialmente de Montell USA Inc., y un copolímero de
etileno/propileno irradiado que contiene un 3,3% de etileno
(C_{2}C_{3}), disponible comercialmente de Montell USA Inc., se
utilizaron como comparación. Los resultados se muestran en la figura
3. Las propiedades a baja temperatura de los polímeros que contienen
1-buteno como comonómero fueron mejores que las del
homopolímero de propileno y el copolímero de etileno/propileno
irradiados. Un valor > 0,53 Nm/cm (1 ft.lb/in) a -20ºC se
consideró aceptable. Cuanto mayor es el valor, mejor es la tenacidad
a baja temperatura del material.
Claims (2)
1. Método para fabricar artículos de espuma que
comprende:
- (1)
- irradiar un material polimérico de propileno seleccionado del grupo que consiste en
- (a)
- un terpolímero de propileno, etileno y 1-buteno que comprende del 85% en peso al 96% en peso de propileno, del 1,5% en peso al 5% en peso de etileno y del 2,5% en peso al 10% en peso de 1-buteno, en el que la concentración de comonómero total con propileno es del 4,0% en peso al 15% en peso,
- (b)
- una composición de poliolefina que comprende (i) del 31% en peso al 39% en peso de un copolímero de propileno y etileno que tiene un contenido de etileno del 1,5% en peso al 10% en peso, (ii) del 61% en peso al 69% en peso de un terpolímero de propileno, etileno y 1-buteno que tiene un contenido de propileno del 85% en peso al 96% en peso, un contenido de etileno del 1,5% en peso al 6% en peso y un contenido de 1-buteno del 2,5% en peso al 12% en peso, en el que la concentración de comonómero total con propileno es del 4,0% en peso al 18% en peso, y
- (c)
- una composición de poliolefina que comprende (i) del 30% en peso al 65% en peso de un copolímero de propileno y 1-buteno que tiene un contenido de propileno del 80% en peso al 98% en peso, y (ii) del 35% en peso al 70% en peso de un copolímero de propileno y etileno que tiene un contenido de etileno del 2% en peso al 10% en peso, y
- (2)
- extruir el material polimérico de propileno irradiado a través de una boquilla en presencia de un agente de expansión físico y un agente de nucleación celular,
mediante lo cual se forma un artículo de espuma
cuya densidad es al menos 10 veces inferior a la densidad inicial
del material polimérico de propileno.
2. Método según la reivindicación 1, en el que el
material polimérico de propileno se irradia a una dosis del haz de
electrones de 4,5 a 6 Mrad.
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