ES2335259B1 - POLYMER MATERIAL IN POWDER MODIFIED FOR USE AS AGENTECOMPATIBILIZANTE IN MIXTURES AND POLYMER COMPOSITES. - Google Patents

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Abstract

Material polímero en polvo modificado por plasma para uso como agente compatibilizante en mezclas y composites poliméricos.Plasma modified polymer powder material for use as a compatibilizing agent in mixtures and composites polymeric

La presente invención se basa en un nuevo tipo de agente compatibilizante basado en el uso de un polímero compatible con uno de los componentes de la mezcla o composite y al que se introducen funcionalidades superficiales compatibles con los otros componentes de la mezcla o composite, mediante tratamiento con plasma frío de baja presión. Este tipo de agente compatibilizante se puede utilizar en la fabricación de piezas de plástico mediante técnicas de procesado a partir del fundido.The present invention is based on a new type of compatibilizing agent based on the use of a polymer compatible with one of the components of the mixture or composite and the that surface functionalities compatible with the other components of the mixture or composite, by treatment with cold low pressure plasma. This type of compatibilizing agent is you can use in the manufacture of plastic parts by processing techniques from melting.

Description

Material polímero en polvo modificado por plasma para uso como agente compatibilizante en mezclas y composites poliméricos.Plasma modified polymer powder material for use as a compatibilizing agent in mixtures and composites polymeric

Sector de la técnicaTechnical sector

La presente invención se encuadra dentro del sector Químico de la Industria de Plásticos y de la Tecnología de Materiales, para su aplicación en los Materiales Plásticos y Composites de matriz termoplástica con aplicaciones mecánicas y estructurales.The present invention fits within the Chemical sector of the Plastics Industry and Technology of Materials, for application in Plastic Materials and Thermoplastic matrix composites with mechanical applications and structural.

Estado de la técnicaState of the art

La presente invención se refiere a un nuevo tipo de agentes compatibilizantes poliméricos, que se usan como aditivos para aumentar la interacción interfacial entre los componentes de mezclas de plásticos y de materiales composites de matriz polimérica conteniendo partículas inorgánicas. El incremento de las interacciones interfaciales producidas por estos nuevos agentes compatibilizantes da lugar a una mejora de las propiedades mecánicas de los materiales mezcla o compuestos.The present invention relates to a new type of polymeric compatibilizing agents, which are used as additives to increase the interfacial interaction between the components of mixtures of plastics and matrix composites polymeric containing inorganic particles. The increase in interfacial interactions produced by these new agents compatibilizers results in an improvement of mechanical properties  of mixed materials or compounds.

Los agentes compatibilizantes son ampliamente utilizados en la industria de plásticos y materiales poliméricos, y consisten en macromoléculas que alternan distintas subunidades que son afines a uno u otro de los materiales a poner en contacto íntimo en la mezcla o composite. Estos agentes compatibilizantes son en general caros por las técnicas químicas de síntesis empleadas, y suelen ser macromoléculas de poca longitud de cadena y, por tanto, de malas propiedades mecánicas intrínsecas.The compatibilizing agents are widely used in the plastics and polymeric materials industry, and they consist of macromolecules that alternate different subunits that are related to one or another of the materials to put in contact intimate in the mix or composite. These compatibilizing agents they are generally expensive for chemical synthesis techniques used, and are usually macromolecules of short chain length and, therefore, of intrinsic bad mechanical properties.

La presente invención consiste en utilizar como agente compatibilizante uno de los polímeros a usar en la mezcla o composite, en forma de polvo micrométrico, y modificar la superficie de dichos polvos mediante tratamiento por plasma para introducir funcionalidades compatibles con los otros componentes de la mezcla polimérica, o del material composite. Así, el polvo modificado consta de un núcleo del polímero original, con el que es compatible, y de una corteza compatible con los otros componentes. Al reprocesar en fundido este polvo modificado, la corteza se rompe y quedan expuestos en la superficie tanto el polímero original como la corteza modificada, lo que permite la compatibilización de los componentes de la mezcla o composite.The present invention consists in using as compatibilizing agent one of the polymers to be used in the mixture or composite, in the form of micrometric powder, and modify the surface of said powders by plasma treatment to introduce functionalities compatible with the other components of the polymeric mixture, or the composite material. So, the dust modified consists of a core of the original polymer, with which it is compatible, and of a crust compatible with the other components. By reprocessing in molten this modified powder, the crust breaks and both the original polymer and the exposed polymer are exposed on the surface the modified crust, which allows the compatibility of the components of the mixture or composite.

Existen patentes y artículos científicos previos referidos a tecnologías para el tratamiento por plasma de polvos [1,2], así como del tratamiento por plasma de polímeros en polvo [3,4] para introducir carga eléctrica en el polvo [5], o para aumentar la energía superficial de las partículas y permitir su disolución o suspensión en disolventes polares [6] y para lograr que la funcionalización del polvo sobreviva a un reprocesado y facilite el pintado de piezas plásticas [7]. Sin embargo, el uso de polvos de polímero modificados por plasma buscando la compatibilidad entre componentes de mezclas y composites para su reprocesado posterior en fundido y su uso como agentes compatibilizantes es novedoso y original.There are patents and previous scientific articles referred to technologies for plasma treatment of powders [1,2], as well as plasma treatment of powder polymers [3,4] to introduce electric charge into the dust [5], or to increase the surface energy of the particles and allow their dissolution or suspension in polar solvents [6] and to achieve that Dust functionalization survives reprocessing and facilitates the painting of plastic parts [7]. However, the use of powders of polymer modified by plasma looking for compatibility between components of mixtures and composites for subsequent reprocessing in molten and its use as compatibilizing agents is novel and original.

Descripción de la invenciónDescription of the invention Descripción brevebrief description

Un objeto de la invención lo constituye un material polimérico con uso como agente compatibilizante en mezclas y composites poliméricos, en adelante agente compatibilizante de la invención, que consiste en un polímero que sea compatible con uno de los componentes de la mezcla o composite, en adelante polímero base, y al que se introducen funcionalidades superficiales que sean compatibles con los otros componentes de la mezcla o composite.An object of the invention is constituted by a polymeric material with use as a compatibilizing agent in mixtures and polymeric composites, hereinafter compatibilizing agent of the invention, which consists of a polymer that is compatible with one of the components of the mixture or composite, hereinafter polymer base, and to which surface functionalities are introduced that are compatible with the other components of the mixture or composite.

Un objeto particular de la invención lo constituye que la introducción de funcionalidades superficiales en el polímero base se realiza sobre polvo de dicho polímero con un diámetro de partícula que puede variar desde unos pocos nanómetros a unos pocos micrómetros, por lo que se denominará en adelante polvo microscópico. El polímero base puede ser el mismo que aquel componente con el que es compatible antes de la modificación, u otro distinto pero de la misma familia de polímeros y con el que muestra buena compatibilidad.A particular object of the invention is constitutes that the introduction of surface functionalities in the base polymer is made on powder of said polymer with a particle diameter that can vary from a few nanometers to a few micrometers, so it will be referred to as dust microscopic. The base polymer can be the same as that component with which it is compatible before modification, or other different but from the same family of polymers and with which it shows good compatibility

Otro objeto particular de la invención es el procedimiento para la funcionalización superficial del polímero a usar como agente compatibilizante, que se realiza mediante tratamiento con plasma.Another particular object of the invention is the procedure for surface functionalization of the polymer a use as a compatibilizing agent, which is done by plasma treatment

Otro objeto particular de la invención es el método para la compatibilización de los componentes de la mezcla o composite, que se realiza mediante procesado en fundido de la mezcla polimérica conteniendo el agente compatibilizante descrito anteriormente.Another particular object of the invention is the method for the compatibility of the components of the mixture or composite, which is done by melt processing of the polymer mixture containing the compatibilizing agent described previously.

Finalmente, objeto de la invención lo constituye el uso del procedimiento de la invención para la fabricación de piezas plásticas por cualquier técnica de procesado a partir del fundido, como son el conformado, moldeo, extrusión o inyección, a partir de la mezcla polimérica o composite conteniendo el agente compatibilizante descrito anteriormente.Finally, object of the invention constitutes it the use of the process of the invention for the manufacture of plastic parts by any processing technique from molten, such as forming, molding, extrusion or injection, to from the polymer or composite mixture containing the agent compatibilizer described above.

Descripción detalladaDetailed description

La presente invención se basa en que los inventores han observado que es posible utilizar como agente compatibilizante en mezclas y composites un polímero que se modifica superficialmente para introducir funcionalidades de forma que la parte interior del polímero base mantiene las propiedades del polímero original, mientras que la parte externa adquiere nuevas propiedades físico-químicas dependiendo de las funcionalidades introducidas.The present invention is based on the fact that inventors have observed that it is possible to use as an agent compatibilizer in mixtures and composites a polymer that superficially modify to introduce functionalities of form that the inner part of the base polymer maintains the properties of the  original polymer, while the external part acquires new physicochemical properties depending on the introduced functionalities

Los inventores han observado que el polímero modificado puede ser reprocesado en estado fundido, manteniendo las funcionalidades introducidas por el tratamiento superficial. En estado fundido, la estructura de parte interna sin modificar y parte externa modificada desaparece, quedando expuestas a posible interacción con otras partículas y fragmentos poliméricos ambas partes del polímero modificado. De este modo se establece la interacción de cada parte con aquel componente de la mezcla o composite con el que es compatible.The inventors have observed that the polymer modified can be reprocessed in molten state, keeping the functionalities introduced by surface treatment. In molten state, the structure of unmodified internal part and part external modified disappears, being exposed to possible interaction with other particles and polymeric fragments both parts of the modified polymer. This establishes the interaction of each part with that component of the mixture or composite with which it is compatible.

Por tanto, un objeto de la invención lo constituye el uso como agente compatibilizante en mezclas y composites poliméricos de un polímero compatible con uno de los componentes de la mezcla o composite, en adelante agente compatibilizante de la invención, y al que se introducen funcionalidades superficiales compatibles con los otros componentes de la mezcla o composite.Therefore, an object of the invention is constitutes the use as a compatibilizing agent in mixtures and polymer composites of a polymer compatible with one of the components of the mixture or composite, hereinafter agent compatibilizer of the invention, and to which they are introduced surface functionalities compatible with the other components of the mixture or composite.

Por otro lado, el tratamiento para introducir funcionalidades superficiales es especialmente eficaz cuando se realiza sobre polvo microscópico del polímero base. La relación de volumen modificado por la introducción de funcionalidades frente al volumen sin modificar es óptima cuando se usa polvo microscópico del polímero base y la profundidad de la modificación superficial está comprendida dentro del rango de 1 a 10 nm.On the other hand, the treatment to introduce surface functionalities is especially effective when Performs on microscopic powder of the base polymer. The relationship of volume modified by the introduction of functionalities against Unmodified volume is optimal when using microscopic powder of the base polymer and the depth of the surface modification It is within the range of 1 to 10 nm.

Por tanto, un objeto particular de la invención lo constituye el uso del agente compatibilizante de la invención en el que la introducción de las funcionalidades superficiales se ha realizado sobre un polvo microscópico del polímero base con partículas de diámetro promedio entre 10 nanómetros y 10 micras.Therefore, a particular object of the invention it is the use of the compatibilizing agent of the invention in which the introduction of surface functionalities has made on a microscopic powder of the base polymer with particles of average diameter between 10 nanometers and 10 microns

El polímero base utilizado para formar el agente compatibilizante debe de ser compatible con uno de los componentes de la mezcla o composite, pudiendo ser aquel mismo polímero u otro de su misma familia. Así, para una mezcla entre polipropileno y poliamida, el polímero base puede ser el mismo polipropileno de la mezcla, que se modificará superficialmente para introducir funcionalidades compatibles con la poliamida, o puede ser otro de la familia de las poliolefinas como un polietileno que es compatible con el polipropileno de la mezcla.The base polymer used to form the agent compatibilizer must be compatible with one of the components of the mixture or composite, which may be the same polymer or another from his same family. Thus, for a mixture between polypropylene and polyamide, the base polymer can be the same polypropylene of the mixture, which will be modified superficially to introduce functionalities compatible with polyamide, or it may be another of the polyolefins family as a polyethylene that is compatible with the polypropylene of the mixture.

Otro objeto particular de la invención es el uso del agente compatibilizante de la invención en el que el polímero base utilizado para su preparación es el mismo que alguno de los componentes de la mezcla o composite.Another particular object of the invention is the use of the compatibilizing agent of the invention in which the polymer base used for its preparation is the same as any of the components of the mixture or composite.

Otro objeto particular de la invención es el uso del agente compatibilizante de la invención en el que el polímero base utilizado para su preparación es distinto de los componentes de la mezcla o composite, pero de la misma familia y mostrando compatibilidad con los mismos.Another particular object of the invention is the use of the compatibilizing agent of the invention in which the polymer base used for its preparation is different from the components of the mixture or composite, but from the same family and showing compatibility with them.

Por otro lado, el agente compatibilizante de la invención se puede preparar mediante un procedimiento de funcionalización superficial de un polímero en forma de polvo microscópico, que consiste en un tratamiento con plasma capaz de introducir funcionalidades en la superficie de las partículas manteniendo el polímero base original su interior. Dicho tratamiento se realizó mediante un plasma frío de baja presión, manteniendo el sustrato a baja temperatura, entre 25 y 200ºC, conteniendo en su seno iones altamente energéticos, y con las partículas siendo soportadas y/o movidas por efecto gravitatorio, dependiendo del ángulo de inclinación del reactor con respecto a un plano horizontal. Para llevar a cabo dicho procedimiento se ha utilizado un equipo como el mostrado en la Figura 1.On the other hand, the compatibilizing agent of the invention can be prepared by a method of surface functionalization of a polymer in powder form microscopic, which consists of a plasma treatment capable of introduce functionalities on the surface of the particles keeping the original base polymer inside. Said treatment it was performed using a cold low pressure plasma, maintaining the low temperature substrate, between 25 and 200 ° C, containing sine highly energetic ions, and with the particles being supported and / or moved by gravitational effect, depending on the angle of inclination of the reactor with respect to a plane horizontal. To carry out this procedure has been used a device like the one shown in Figure 1.

Por tanto, otro objeto particular de la invención es el uso del agente compatibilizante de la invención preparado mediante un procedimiento en el que la funcionalización superficial del agente compatibilizante de la invención se lleva a cabo mediante tratamiento con plasma frío de baja presión.Therefore, another particular object of the invention is the use of the compatibilizing agent of the invention prepared by a procedure in which the functionalization surface of the compatibilizing agent of the invention is brought to carried out by treatment with low pressure cold plasma.

Por otro lado, la presente invención se refiere a la preparación de mezclas poliméricas y composites en las que se mejora la interacción entre los componentes mediante la adicción del agente compatibilizante objeto de la invención. La compatibilización tiene lugar durante el procesado en fundido de los componentes con el agente compatibilizante añadido. Durante el procesado en fundido se produce la interacción del polímero base sin modificar con aquel componente con el que era compatible, y la interacción de la parte funcionalizada con los otros componentes con los que muestra compatibilidad.On the other hand, the present invention relates to the preparation of polymeric mixtures and composites in which improves the interaction between the components through the addiction of compatibilizing agent object of the invention. The compatibilization takes place during the melt processing of the components with the compatibilizing agent added. During the melt processing the interaction of the base polymer occurs unmodified with that component with which it was compatible, and the interaction of the functionalized part with the other components with which it shows compatibility.

En el caso de mezclas poliméricas la temperatura de procesado ha de ser suficientemente alta para obtener todos los componentes poliméricos en estado fundido pero suficientemente baja para que no se produzca su degradación, ni la desorción de los grupos funcionales introducidos en el agente compatibilizante.In the case of polymer mixtures the temperature processing must be high enough to obtain all polymeric components in molten state but sufficiently low so that its degradation does not occur, nor the desorption of functional groups introduced into the compatibilizing agent.

Por tanto, otro objeto de la invención es el procedimiento para la compatibilización de los componentes de la mezcla o composite, en adelante procedimiento de la invención, que se realiza mediante procesado en fundido de la mezcla polimérica conteniendo el agente compatibilizante descrito anteriormente.Therefore, another object of the invention is the procedure for the compatibility of the components of the mixture or composite, hereinafter process of the invention, which It is done by melt processing of the polymer mixture containing the compatibilizing agent described above.

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Otro objeto de la invención lo constituye el uso del procedimiento de la invención para la fabricación de cualquier tipo de material mediante técnicas de procesado a partir del fundido.Another object of the invention is the use of the process of the invention for the manufacture of any type of material through processing techniques from molten.

Otro objeto preferente de la invención es uso del procedimiento de la invención en la fabricación de piezas de plástico.Another preferred object of the invention is use of the process of the invention in the manufacture of parts of plastic.

Otro objeto preferente de la invención es el uso del procedimiento de la invención en técnicas de conformado, moldeo, extrusión o inyección.Another preferred object of the invention is the use of the process of the invention in forming techniques, molding, extrusion or injection.

Descripción de las figurasDescription of the figures

Figura 1.- Esquema de un reactor de plasma para la modificación superficial del polímero en polvo.Figure 1.- Diagram of a plasma reactor for surface modification of the polymer powder.

Figura 2.- Imagen de microscopía electrónica de barrido de polvo de polipropileno.Figure 2.- Image of electron microscopy of sweeping polypropylene powder.

Figura 3.- Espectros de microanálisis de rayos x del polvo de polipropileno tratado, mostrando la presencia de grupos funcionales conteniendo Oxígeno y Nitrógeno.Figure 3.- X-ray microanalysis spectra of the treated polypropylene powder, showing the presence of functional groups containing oxygen and nitrogen.

Figura 4.- Fotografías de microscopía electrónica de barrido de cortes de un material composite de la invención que consta de polipropileno (80% en masa) con montmorillonita (5% en masa) conteniendo como aditivo el agente compatibilizante de la invención (15% en masa), procesado en fundido en un mezclador interno.Figure 4.- Microscopy photographs electronic scanning of cuts of a composite material of the invention consisting of polypropylene (80% by mass) with Montmorillonite (5% by mass) containing the agent as additive compatibilizer of the invention (15% by mass), melt processed In an internal mixer.

Ejemplos de realizaciónExamples of realization Ejemplo 1Example 1 Fabricación de un agente compatibilizante para composites de polipropileno con nanopartículas de montmorillonitaManufacture of a compatibilizing agent for composites of polypropylene with montmorillonite nanoparticles

En el primer ejemplo se ha obtenido un agente compatibilizante específico para composites de polipropileno con partículas de montmorillonita. Dado que el polipropileno es un polímero apolar e hidrófobo y la montmorillonita es un silicato laminar polar e hidrófilo, se ha usado como polímero base para preparar el agente compatibilizante un polvo de polipropileno sobre el que se han introducido grupos polares mediante tratamiento con plasma de nitrógeno.In the first example an agent was obtained compatibilizer specific for polypropylene composites with Montmorillonite particles. Since polypropylene is a apolar and hydrophobic polymer and montmorillonite is a silicate polar and hydrophilic laminar, has been used as a base polymer for prepare the compatibilizing agent a polypropylene powder on which polar groups have been introduced by treatment with nitrogen plasma

El polvo de polipropileno empleado tiene un diámetro de partícula promedio de 5 micras (Figura 2). El polvo puede obtenerse directamente del reactor de síntesis del polímero, o prepararse a partir de granza comercial mediante molienda mecánica o precipitación forzada de una disolución del polipropileno.The polypropylene powder used has a average particle diameter of 5 microns (Figure 2). Dust can be obtained directly from the polymer synthesis reactor, or be prepared from commercial pellets by grinding mechanical or forced precipitation of a solution of the Polypropylene.

El polvo puede modificarse mediante tratamiento con plasmas de distintos gases como nitrógeno, oxígeno y aire a potencias entre 10 y 300 W, presiones entre 0.01 mbar y 1 mbar, excitado a frecuencias entre 13.56 MHz y 2.45 GHz. El polvo se introdujo en el reactor de plasma, estando expuesto al plasma en tiempos entre 1 segundo y 10 minutos. De este modo se incorporan funcionalidades de oxígeno y/o nitrógeno que se comportan como grupos polares compatibles con la montmorillonita.The powder can be modified by treatment with plasmas of different gases such as nitrogen, oxygen and air at powers between 10 and 300 W, pressures between 0.01 mbar and 1 mbar, excited at frequencies between 13.56 MHz and 2.45 GHz. The dust is introduced into the plasma reactor, being exposed to plasma in Times between 1 second and 10 minutes. In this way they are incorporated oxygen and / or nitrogen functionalities that behave as polar groups compatible with montmorillonite.

La incorporación de funcionalidades de oxígeno y/o nitrógeno en la superficie puede detectarse con distintas técnicas espectroscópicas como microanálisis de rayos x (Figura 3) o absorción de rayos x ()CANES). El contenido total de nitrógeno y/o oxígeno varía con las condiciones de procesado, pero está entre el 0.1% y 10% en masa, según medidas de análisis elemental del polvo.The incorporation of oxygen functionalities and / or nitrogen on the surface can be detected with different spectroscopic techniques such as x-ray microanalysis (Figure 3) or x-ray absorption () CANES). The total nitrogen content and / or oxygen varies with the processing conditions, but is between 0.1% and 10% by mass, according to elementary analysis measures of powder.

La procesabilidad del polvo modificado para producir piezas a partir del fundido se comprobó mediante procesado a 190ºC en un mezclador interno de doble rotor tipo Brabender y el posterior moldeo de filmes por compresión. Dichos filmes se utilizaron para medir las propiedades térmicas y mecánicas del agente compatibilizante de polipropileno funcionalizado con nitrógeno y oxígeno, en comparación con el polipropileno base sin modificar. Se observa un aumento de la estabilidad térmica del agente compatibilizante de polipropileno comparado con el polímero original, siendo la temperatura de pérdida del 50% de masa en un análisis termogravimético de 439º para el polipropileno original y de 445º para el agente compatibilizante. Igualmente se observa un aumento del módulo de tracción, que es de 1400 MPa en el polímero original y de 1850 MPa en el agente compatibilizante objeto de la invención, medido según norma UNE-EN-ISO 527.3.The processability of the modified powder for produce parts from the melt was checked by processing at 190 ° C in a Brabender type double rotor internal mixer and the subsequent compression film molding. These films are used to measure the thermal and mechanical properties of compatibilizing agent of polypropylene functionalized with nitrogen and oxygen, compared to the base polypropylene without Modify. An increase in the thermal stability of the compatibilizing agent of polypropylene compared to the polymer original, being the loss temperature of 50% mass in a 439º thermogravimetic analysis for the original polypropylene and of 445º for the compatibilizing agent. It also shows a traction module increase, which is 1400 MPa in the polymer original and 1850 MPa in the compatibilizing agent object of the invention, measured according to standard UNE-EN-ISO 527.3.

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Ejemplo 2Example 2 Fabricación de un agente compatibilizante para composites de poliolefinas con nanopartículas de silicatos laminaresManufacture of a compatibilizing agent for composites of polyolefins with laminar silicate nanoparticles

En el segundo ejemplo se extendió el uso a otros polímeros de la misma familia, y otras nanopartículas similares. Dado que todas las poliolefinas (polietileno, polipropileno, polibuteno, etc.) son apolares e hidrófobas, las mezclas de entre distintas poliolefinas son muy compatibles. Análogamente, otros silicatos laminares distintos de la montmorillonita también muestran el mismo carácter hidrófilo.In the second example the use was extended to others polymers of the same family, and other similar nanoparticles. Since all polyolefins (polyethylene, polypropylene, polybutene, etc.) are apolar and hydrophobic, the mixtures between Different polyolefins are very compatible. Similarly, others laminar silicates other than montmorillonite also show The same hydrophilic character.

Se escogió como polímero base para la preparación del agente compatibilizante un polietileno de baja densidad, por ser la poliolefina de menor coste. Se siguió el procedimiento de preparación descrito en el Ejemplo 1, obteniéndose resultados similares, lo que demuestra la generalidad de la invención.It was chosen as the base polymer for the preparation of the compatibilizing agent a low polyethylene density, because it is the least expensive polyolefin. He followed preparation procedure described in Example 1, obtaining similar results, demonstrating the generality of the invention.

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Ejemplo 3Example 3 Fabricación de composites de polipropileno con montmorillonita conteniendo el agente compatibilizante de la invenciónManufacture of polypropylene composites with montmorillonite containing the compatibilizing agent of the invention

En el tercer ejemplo se empleo el agente compatibilizante descrito en el Ejemplo 1 para la preparación de composites de polipropileno con montmorillonita. Los composites se prepararon a una temperatura de 190ºC en un mezclador interno de doble rotor tipo Brabender y el posterior moldeo de filmes por compresión. Se emplearon fracciones en masa de los distintos componentes de 80% de polipropileno original, 5% de montmorillonita y 15% del agente compatibilizante de la invención descrito en el Ejemplo 1. Fotografías de la estructura del composite se muestran en la Figura 4.In the third example the agent was employed compatibilizer described in Example 1 for the preparation of Polypropylene composites with montmorillonite. The composites are prepared at a temperature of 190 ° C in an internal mixer of double rotor Brabender type and the subsequent molding of films by compression. Mass fractions of the different were used 80% original polypropylene components, 5% montmorillonite and 15% of the compatibilizing agent of the invention described in the Example 1. Photographs of the composite structure are shown in Figure 4.

El composite conteniendo el agente compatibilizante se comparó con un composite análogo compuesto únicamente de un 95% de polipropileno original y 5% de montmorillonita.The composite containing the agent compatibilizer was compared with a composite analog composite only 95% of original polypropylene and 5% of Montmorillonite

El uso del agente compatibilizante de la invención aumenta la interacción polímero-silicato e induce la separación de las láminas del silicato, que aumentan su distancia desde 2.52 nm a 2.83 nm, según medidas por difracción de rayos x. El composite sin agente compatibilizante deja una distancia interlaminar de 2.59 nm.The use of the compatibilizing agent of the invention increases polymer-silicate interaction and induces the separation of silicate sheets, which increase their distance from 2.52 nm to 2.83 nm, as measured by diffraction of X-rays. The composite without compatibilizing agent leaves a interlaminar distance of 2.59 nm.

El aumento de la interacción polímero-silicato da lugar a una mejora de las propiedades mecánicas. Así, el módulo de tracción medido según norma UNE-EN-ISO 527.3, es de 1400 MPa para el polímero original, de 1700 MPa para el composite sin agente compatibilizante, y de 2030 MPa para el composite con el agente compatibilizante de la invención.The increase in interaction polymer-silicate results in an improvement of mechanical properties. Thus, the traction module measured according to standard  UNE-EN-ISO 527.3, is 1400 MPa for the original polymer, 1700 MPa for the composite without agent compatibilizer, and 2030 MPa for the composite with the agent compatibilizer of the invention.

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Ejemplo 4Example 4 Fabricación de un agente compatibilizante para mezclas poliméricas de poliolefinas con poliamidas (nylon)Manufacture of a compatibilizing agent for mixtures Polyolefin polymers with polyamides (nylon)

En el cuarto ejemplo se ha preparado un agente compatibilizante para mezclas de poliolefinas con poliamidas (nylon). Dado que las poliolefinas son polímeros apolares e hidrófobo y la poliamida (nylon) es polar por contener átomos de oxígeno y nitrógeno en la cadena, se ha usado como polímero base para preparar el agente compatibilizante un polvo de polipropileno sobre el que se han introducido grupos polares con oxígeno y nitrógeno mediante tratamientos con plasma de nitrógeno y de aire.In the fourth example an agent has been prepared compatibilizer for mixtures of polyolefins with polyamides (nylon). Since polyolefins are apolar polymers and hydrophobic and polyamide (nylon) is polar because it contains atoms of oxygen and nitrogen in the chain, has been used as a base polymer to prepare the compatibilizing agent a polypropylene powder on which polar groups with oxygen have been introduced and nitrogen through nitrogen plasma treatments and air.

El agente compatibilizante poliolefinas-poliamidas es esencialmente el mismo descrito en el Ejemplo 1.The compatibilizing agent polyolefins-polyamides is essentially the same described in Example 1.

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Ejemplo 5Example 5 Fabricación de un material polímero mezcla de polipropileno con poliamida conteniendo el agente compatibilizante de la invenciónManufacture of a polymer material mixed with polypropylene polyamide containing the compatibilizing agent of the invention

En el ejemplo 5 se preparó un material polímero mezcla de polipropileno con poliamida conteniendo el agente compatibilizante del Ejemplo 4.In Example 5 a polymer material was prepared mixture of polypropylene with polyamide containing the agent compatibilizer of Example 4.

El método de preparación es análogo al del Ejemplo 3, aunque el procesado se realizó a una temperatura ligeramente superior a la del fundido del nylon, en torno 230ºC, para que ambos componentes se encuentren en el fundido.The method of preparation is analogous to that of Example 3, although the processing was carried out at a temperature slightly higher than that of the nylon melt, around 230ºC, so that both components are in the melt.

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Claims (9)

1. Uso como agente compatibilizante en mezclas y composites poliméricos de un polímero compatible con uno de los componentes de la mezcla o composite y al que se introducen funcionalidades superficiales compatibles con los otros componentes de la mezcla o composite.1. Use as a compatibilizing agent in mixtures and polymer composites of a polymer compatible with one of the components of the mixture or composite and to which they are introduced surface functionalities compatible with the other components of the mixture or composite. 2. Uso del agente compatibilizante descrito en la reivindicación 1 caracterizado por que la introducción de las funcionalidades superficiales en el propio agente compatibilizante se realiza sobre un polvo microscópico del polímero base del agente compatibilizante, con partículas de diámetro promedio entre 10 nanómetros y 10 micras.2. Use of the compatibilizing agent described in claim 1 characterized in that the introduction of the surface functionalities in the compatibilizing agent itself is carried out on a microscopic powder of the base polymer of the compatibilizing agent, with particles of average diameter between 10 nanometers and 10 microns. 3. Uso del agente compatibilizante descrito en la reivindicación 1 caracterizado por que el polímero base utilizado para su preparación es el mismo que uno de los componentes de la mezcla o composite.3. Use of the compatibilizing agent described in claim 1 characterized in that the base polymer used for its preparation is the same as one of the components of the mixture or composite. 4. Uso del agente compatibilizante descrito en la reivindicación 1 caracterizado por que el polímero base utilizado para su preparación es distinto de los componentes de la mezcla o composite, pero de la misma familia y mostrando compatibilidad con los mismos.4. Use of the compatibilizing agent described in claim 1 characterized in that the base polymer used for its preparation is different from the components of the mixture or composite, but of the same family and showing compatibility therewith. 5. Uso del agente compatibilizante descrito en las reivindicaciones anteriores caracterizado por que la funcionalización superficial del agente compatibilizante se lleva a cabo mediante tratamiento con plasma frío de baja presión.5. Use of the compatibilizing agent described in the preceding claims characterized in that the surface functionalization of the compatibilizing agent is carried out by treatment with low pressure cold plasma. 6. Procedimiento para la compatibilización de los componentes de una mezcla o composite caracterizado por que se realiza mediante procesado en fundido de la mezcla polimérica conteniendo el agente compatibilizante descrito en las reivindicaciones anteriores.6. Procedure for the compatibility of the components of a mixture or composite characterized in that it is carried out by melt processing of the polymer mixture containing the compatibilizing agent described in the preceding claims. 7. Uso del procedimiento descrito en la reivindicación 6 en la fabricación de cualquier tipo de material mediante técnicas de procesado a partir del fundido.7. Use of the procedure described in the claim 6 in the manufacture of any type of material by processing techniques from melting. 8. Uso del procedimiento según reivindicación 7 en la fabricación de piezas de plástico.8. Use of the method according to claim 7 in the manufacture of plastic parts. 9. Uso del procedimiento según reivindicaciones 7 y 8 en técnicas de conformado, moldeo, extrusión o inyección.9. Use of the method according to claims 7 and 8 in forming, molding, extrusion or injection techniques.
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