ES2338910T3 - Composicion de poliolefina con resistencia al emblanquecimiento por tension mejorada. - Google Patents
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Abstract
Composición de polipropileno, que comprende un copolímero de propileno heterofásico que comprende a) un homopolímero de propileno o un copolímero aleatorio de propileno con un contenido de comonómero no mayor del 5% en peso, sobre la base del copolímero aleatorio de propileno total, y b) un caucho de etileno-propileno, que comprende una fracción de caucho de etileno-propileno (1) con una viscosidad intrínseca de 1,1 a 2,3 dl/g, y un contenido de propileno del 55 al 90% peso, sobre la base de la fracción de caucho de etileno-propileno total, que ha sido modificada en una reacción de acoplamiento, caracterizada porque el caucho de etileno-propileno del copolímero de propileno heterofásico está presente en una cantidad del 10 al 20% en peso, sobre la base del peso total del copolímero de propileno heterofásico.
Description
Composición de poliolefina con resistencia al
emblanquecimiento por tensión mejorada.
La presente invención se refiere a una
composición de poliolefina que presenta una resistencia al
emblanquecimiento por tensión mejorada sin ninguna pérdida de un
buen equilibrio entre resistencia al impacto y rigidez. Más
particularmente, la presente invención se refiere a una composición
de polipropileno que comprende un copolímero de propileno
heterofásico que se modifica mediante una reacción de
acoplamiento.
Diversos productos poliméricos exhiben la
propiedad conocida como emblanquecimiento por tensión ("stress
whitening", SW). Por lo tanto, cuando dichos polímeros se
deforman o se someten a impacto, la zona de deformación o impacto
se vuelve de un color lechoso opaco, incluso aunque el polímero sea
coloreado. Esta propiedad resulta indeseable cuando el aspecto del
producto polimérico es importante, por ejemplo cuando el polímero se
utiliza en un producto al por menor o como superficie externa de un
artículo doméstico o de oficina. Además, dado que el
emblanquecimiento por tensión provoca rugosidad en la superficie,
resulta también indeseable cuando es importante obtener o mantener
una elevada higiene de la superficie, por ejemplo en productos que
se utilizan para el empaquetamiento de alimentos o productos
médicos, o que se utilizan con propósitos de fabricación de
productos médicos o estériles.
En la técnica, se conocen diversos métodos para
disminuir el emblanquecimiento por tensión. Todos estos métodos
presentan desventajas en cuanto a las propiedades del material
resultante, es decir, las propiedades mecánicas y/u ópticas.
El documento EP 0 826 728 A2 describe un
polipropileno modificado con un emblanquecimiento por tensión
reducido, en el que una combinación del 5 al 50% en peso de un
copolímero de etileno junto con un agente de nucleación tienen el
efecto de mejorar la resistencia al emblanquecimiento por tensión,
el módulo de rigidez y, simultáneamente, de reducir la resistencia
al impacto. Sin embargo, el método dado a conocer en el documento EP
0 826 728 A2 solo es aplicable a homopolímeros de propileno, y se
conoce el hecho de que, habitualmente, los homopolímeros de
propileno tienen una resistencia al emblanquecimiento por tensión
aceptable, pero son limitados en cuanto a la resistencia al
impacto. En cambio, los copolímeros de propileno heterofásicos
proporcionan niveles elevados de resistencia al impacto, pero son
vulnerables al emblanquecimiento por tensión.
El documento EP 1 510 547 A1 da a conocer una
composición de polipropileno que comprende un copolímero de
propileno heterofásico que contiene una fase de matriz de
homopolímero de propileno, una fase dispersa de un copolímero de
propileno y adicionalmente un polímero de etileno utilizado como
modificador. La composición de polipropileno dada a conocer en el
documento EP 1 510 547 A1 tiene un equilibrio aceptable entre el
emblanquecimiento por tensión y la resistencia al impacto. Sin
embargo, persiste la necesidad de mejorar el comportamiento de
emblanquecimiento por tensión de las composiciones de polipropileno
y, simultáneamente, mantener un buen equilibrio entre la
resistencia al impacto y la rigidez.
En consecuencia, el objetivo de la presente
invención consiste en dar a conocer una composición de polipropileno
con una resistencia al emblanquecimiento por tensión mejorada,
particularmente un emblanquecimiento por tensión bajo impacto
reducido y un buen equilibrio entre resistencia al impacto y
rigidez.
La presente invención se basa en el
descubrimiento de que el objetivo anterior se puede alcanzar si la
composición de polipropileno que comprende un copolímero de
propileno heterofásico modificado, que contiene un caucho de
etileno-propileno que comprende una fracción de
caucho de etileno-propileno rica en propileno, se
modifica en una reacción de acoplamiento químico.
En consecuencia, la presente invención da a
conocer una composición de polipropileno que comprende un copolímero
de propileno heterofásico que comprende
- a)
- un homopolímero de propileno o un copolímero aleatorio de propileno con un contenido de comonómero no mayor del 5% en peso, sobre la base del copolímero aleatorio de propileno total, y
- b)
- un caucho de etileno-propileno, que comprende una fracción de caucho de etileno-propileno (1) con una viscosidad intrínseca de 1,1 a 2,3 dl/g y un contenido de propileno del 55 al 90% en peso, sobre la base de la fracción de caucho de etileno-propileno total (1)
que ha sido modificado en una reacción de
acoplamiento.
Preferentemente, la reacción de acoplamiento se
lleva a cabo haciendo reaccionar un agente de acoplamiento con la
composición de polipropileno. Preferentemente, se utilizan
iniciadores de radicales libres como agente de acoplamiento, siendo
particularmente preferentes los peróxidos orgánicos como iniciadores
de radicales libres.
Son adecuados los peróxidos susceptibles de
descomposición térmica en las condiciones de calentamiento y fusión
de la composición de polipropileno y que cumplen el requisito de
tener una vida media t(1/2) a 110ºC de > 6 min y una vida
media t(1/2) a 150ºC de < 6 min. Los siguientes peróxidos
orgánicos son adecuados para el procedimiento anterior:
Peróxido de dibenzoilo,
peroxi-2-etilhexanoato de
tert-butilo,
peroxi-2-etilhexanoato de
tert-amilo, peroxidietilacetato de
tert-butilo,
1,4-di(tert-butilperoxicarbo)ciclohexano,
peroxiisobutirato de tert-butilo,
1,1-di(tert-butilperoxi)-3,3,5-trimetil-ciclohexano,
peróxido de metil isobutil cetona,
2,2-di(4,4-di(tert-butilperoxi)ciclohexil)propano,
1,1-di(tertbutilperoxi)ciclohexano,
peroxi-3,5,5-trimetilhexanoato de
tert-butilo, carbonato de
tert-amilperoxi 2-etilhexilo,
2,2-di(tert-butilperoxi)butano,
carbonato de tert-butilperoxi isopropilo, carbonato
de tert-butilperoxi 2-etilhexilo,
peroxiacetato de tert-butilo, peroxibenzoato de
tert-butilo, peróxido de
di-tert-amilo y mezclas de estos
peróxidos orgánicos.
Se ha observado que los peróxidos utilizados en
procedimientos convencionales de degradación tienen diferentes
modos de acción. Un efecto consiste en que los peróxidos provocan la
rotura de las cadenas de las moléculas poliméricas y, en
consecuencia, una correspondiente disminución de la viscosidad del
polímero. Un segundo efecto consiste en que los radicales inducidos
por el peróxido se recombinan. Hasta cierto punto, ambos efectos
están siempre presentes en los procedimientos de degradación
inducidos por peróxido. El alcance efectivo de cada efecto viene
determinado por la naturaleza del peróxido.
Para la reacción de acoplamiento de la presente
invención, se utilizan dichos peróxidos en los que el segundo modo
de acción tiene una mayor presencia en comparación con los peróxidos
de degradación "pura".
Preferentemente, la reacción de acoplamiento se
lleva a cabo durante el procesamiento de la masa fundida, por
ejemplo, añadiendo una cantidad adecuada de peróxido a la
composición de polipropileno en una extrusora uniaxial, una
extrusora de doble husillo, un amasador, un mezclador de Banbury, un
molino de rodillos, etc., a una temperatura inferior al punto de
fusión del polímero. Alternativamente, se puede inyectar una
solución de peróxido en la masa fundida de polímero durante la
extrusión.
Resulta preferente que la reacción de
acoplamiento se lleve a cabo a una temperatura de
170-250ºC.
Además, la reacción de acoplamiento químico se
debe llevar a cabo en unas condiciones (es decir, cantidad de
peróxido, temperatura, tiempo de reacción) tales que el grado de
degradación de la composición de polipropileno, es decir, la
proporción entre el MFR de la composición de polipropileno después
(MFR_{1}) y antes (MFR_{0}) de la modificación
MFR_{1}/MFR_{0}, es preferentemente de 1,2 a 30, más
preferentemente de 1,5 a 20, aún más preferentemente de 1,5 a 10, y
de forma particularmente preferente es una proporción de 2,0 a 7.
Cuando el grado de degradación es menor de 1,2, el grado de
modificación es tan pequeño que no resulta suficiente la capacidad
completa de la composición de polímero de propileno modificada
obtenida. Por otro lado, cuando dicho grado es mayor de 30, el
procedimiento de degradación da lugar a una menor resistencia al
impacto de la composición.
Además, el iniciador para la reacción de
acoplamiento se utiliza preferentemente en una cantidad del 0,01 al
5% en peso, más preferentemente del 0,05 al 2% en peso,
preferentemente del 0,01 al 1,0% en peso, sobre la base del
copolímero de propileno heterofásico total.
La composición de polipropileno según la
presente invención comprende un copolímero de propileno
heterofásico. En la técnica, se conocen esencialmente dos tipos de
copolímeros de propileno heterofásicos, concretamente copolímeros
heterofásicos que comprenden un copolímero aleatorio de propileno
como fase de matriz (RAHECO), y copolímeros heterofásicos que
comprenden un homopolímero de propileno como fase de matriz (HECO).
Los
RAHECO se utilizan principalmente para fibras y películas suaves. Los HECO se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones, incluyendo aplicaciones domésticas y parachoques de automóviles, debido a sus buenas propiedades mecánicas, particularmente su resistencia al impacto.
RAHECO se utilizan principalmente para fibras y películas suaves. Los HECO se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones, incluyendo aplicaciones domésticas y parachoques de automóviles, debido a sus buenas propiedades mecánicas, particularmente su resistencia al impacto.
Los copolímeros aleatorios de propileno se
preparan habitualmente mediante la inserción estadística de unidades
de etileno o alfa-olefinas superiores en una
reacción de copolimerización convencional. Las
alfa-olefinas superiores son monómeros C_{4} a
C_{10}, tales como buteno, penteno, hexeno, hepteno, octeno o
3-metil-1-buteno,
3-metil-hex-1-eno,
o buteno en combinación con etileno. En la presente invención,
resulta preferente el etileno como comonómero.
El contenido de comonómero en el copolímero
aleatorio de propileno es preferentemente muy bajo, y no debe ser
mayor del 5% en peso, más preferentemente es un contenido de
comonómero del 0,5 al 5% en peso, de la forma más preferente del
0,5 al 2% en peso, sobre la base del copolímero aleatorio de
propileno total.
Sin embargo, en la presente invención, resulta
preferente que el copolímero de propileno heterofásico contenga un
homopolímero de propileno como fase de matriz.
Los homopolímeros de propileno se obtienen
habitualmente por polimerización con catalizadores
Ziegler-Natta y, de este modo, presentan una amplia
distribución de pesos moleculares M_{w}/M_{n}, de 4 a 10. Los
catalizadores adecuados no se restringen a los catalizadores
Ziegler-Natta, sino que también se pueden utilizar
catalizadores metalocenos.
La fase dispersa de la presente invención es un
caucho de etileno-propileno que comprende una
fracción de caucho de etileno-propileno (1) rica en
propileno (C_{3}-) con una viscosidad intrínseca de 1,1 a 2,3
dl/g, y un contenido de propileno del 55 al 90% en peso, sobre la
base de la fracción de caucho de etileno-propileno
total (1).
\newpage
Además, resulta preferente que la viscosidad
intrínseca de la fracción de caucho de
etileno-propileno (1) esté comprendida entre 1,3 y
2,1 dl/g, más preferentemente entre 1,5 y 1,9 dl/g.
Además, resulta preferente que el contenido de
propileno de la fracción de caucho de
etileno-propileno (1) esté comprendida entre 60 y
85% en peso, más preferentemente entre 65 y 80% en peso, sobre la
base de la fracción de caucho de etileno-propileno
total (1).
Resulta preferente que la fracción de caucho de
etileno-propileno tenga una distribución de pesos
moleculares monomodal.
En otra realización de la presente invención, el
caucho de etileno-propileno del copolímero de
propileno heterofásico es un caucho de
etileno-propileno bimodal, es decir, el caucho de
etileno-propileno según la presente invención
comprende la fracción de caucho de etileno-propileno
rica en C_{3} (1), combinada con la fracción de caucho de etileno
y-propileno (2), que tiene un contenido de propileno
menor que la fracción de caucho de
etileno-propileno
(1).
(1).
Resulta preferente que la fracción de caucho de
etileno-propileno (2) tenga un contenido de
propileno comprendido entre 10 y 50% en peso, más preferentemente
entre 20 y 45% en peso, sobre la base de la fracción de caucho de
etileno-propileno total (2).
Además, resulta preferente que el caucho de
etileno-propileno bimodal comprenda la fracción de
caucho de etileno-propileno (1) en una cantidad
comprendida entre 40 y 80% en peso, más preferentemente entre 45 y
75% en peso, sobre la base de la cantidad total de caucho de
etileno-propileno.
La fracción de caucho de
etileno-propileno (2) está preferentemente presente
en una cantidad comprendida entre 20 y 60% en peso, más
preferentemente entre 25 y 55% en peso, en el caucho de
etileno-propileno bimodal.
El caucho de etileno-propileno
según la presente invención se utiliza en una cantidad comprendida
entre 10 y 20% en peso, sobre la base del peso total del copolímero
de propileno heterofásico.
El copolímero de propileno heterofásico según la
presente invención con una fase dispersa de fracción de caucho de
etileno-propileno (1), solo o en combinación con la
fracción de caucho de etileno-propileno (2), se
puede preparar mediante un procedimiento multietapa de
polimerización, tal como polimerización en masa, polimerización en
fase gaseosa, polimerización en suspensión, polimerización en
solución o combinaciones de las mismas utilizando un catalizador
convencional. Dichos procedimientos son bien conocidos por la
persona experta en la materia.
Un procedimiento preferente es una combinación
de un reactor o reactores de bucle de suspensión en masa y uno o
más reactores de fase gaseosa. La matriz del copolímero de propileno
heterofásico se puede preparar en reactores de bucle o combinando
un reactor de bucle y un reactor de fase gaseosa.
El polímero preparado de este modo se transfiere
a otro reactor y el caucho de etileno-propileno
según la presente invención se polimeriza. Preferentemente, dicha
etapa de polimerización se lleva a cabo como polimerización en fase
gaseosa.
Un catalizador adecuado para la polimerización
del copolímero heterofásico es cualquier catalizador
estereoespecífico para la polimerización de propileno que sea capaz
de polimerizar y copolimerizar propileno y comonómeros a una
temperatura comprendida entre 40 y 110ºC y a una presión comprendida
entre 10 y 100 bar. Son particularmente adecuados los catalizadores
Ziegler-Natta y metalocenos.
La persona experta en la materia conoce las
diversas posibilidades para preparar dichos sistemas heterofásicos,
y encontrará fácilmente el procedimiento adecuado para preparar
sistemas heterofásicos adecuados a efectos de utilizarlos en la
presente invención.
Los copolímeros de propileno heterofásicos
preparados en un procedimiento de polimerización secuencial
contienen típicamente una fase dispersa que comprende inclusiones
cristalinas. Se ha puesto de manifiesto que dichos copolímeros de
propileno heterofásicos son más adecuados para mejorar la
resistencia al emblanquecimiento por tensión que las composiciones
de propileno heterofásicas, en las que la fase dispersa no contiene
inclusiones cristalinas. La cristalinidad de la fase dispersa es
preferentemente menor del 30% en peso, y más preferentemente es
menor del 20% peso, sobre la base de la cantidad de fase
dispersa.
Además, en otra realización según la presente
invención, se añade un homopolímero o copolímero de etileno a la
composición de polipropileno. El homopolímero o copolímero de
etileno se utiliza como modificador adicional para la composición
de polipropileno.
El homopolímero o copolímero de etileno puede
ser un polietileno de alta densidad (HDPE), un polietileno de baja
densidad (LDPE) o un polietileno de baja densidad lineal
(LLDPE).
\newpage
Resulta preferente que la densidad del
homopolímero o copolímero de etileno sea igual o menor de 930
kg/m^{3}, pero se alcanzan resultados aún mejores en cuanto al
emblanquecimiento por tensión con un homopolímero o copolímero de
etileno que tiene una densidad igual o menor de 925 kg/m^{3}. No
resultan preferentes densidades para el homopolímero o copolímero
de etileno menores de 900 kg/m^{3}.
Un límite inferior preferente de densidad del
homopolímero y copolímero de etileno es 910 kg/m^{3}.
El copolímero de etileno externo comprende
preferentemente de 0,5 a 5% en peso de una o más
alfa-olefinas C_{3} a C_{12}, más
preferentemente de 1 a 4% en peso, sobre la base del copolímero de
etileno.
Los comonómeros de alfa-olefinas
C_{3} a C_{12} pueden ser propeno, buteno, penteno, hexeno,
octeno o 4-metilpenteno y similares.
Además, el homopolímero o copolímero de etileno
se utiliza preferentemente en una cantidad comprendida entre 2 y
30% en peso, más preferentemente entre 5 y 20% en peso, sobre la
base de la composición de polipropileno
total.
total.
Además, el homopolímero o copolímero de etileno
de baja densidad (lineal) muestra preferentemente un comportamiento
de endurecimiento por tensión, lo cual constituye un indicio de la
presencia de ramificación de cadena larga.
El homopolímero y copolímero de etileno de baja
densidad (lineal) externo se prepara en un procedimiento de alta
presión o, alternativamente, en un procedimiento de baja presión con
catalizadores tales como catalizadores de sitio único, por ejemplo
un catalizador soportado o no soportado basado en complejos
específicos de metaloceno, tales como dicloruro de
rac-[etilen-bis(2-tert-butildimetilsiloxil)indenil)]zirconio
o dicloruro de
rac-[etilen-bis(1-tert-butildimetilsiloxil)indenil)]zirconio
(véase Malmberg y otros, Macromolecules 32 (1999), p. 6687 a 6696 y
35 (2002), p. 1038 a 1048).
Además, la composición de polipropileno según la
presente invención tiene preferentemente un valor de MFR
comprendido entre 0,5 y 500 g/10 min (230ºC/2,16 kg), más
preferentemente entre 1,5 y 100 g/10 min (230ºC/2,16 kg) y de la
forma más preferente entre 3 y 50 g/10 min (230ºC/2,16 kg).
Adicionalmente, la composición de polipropileno
según la presente invención comprende preferentemente hasta un 0,5%
en peso sobre la base de la composición de propileno de uno o más
agentes de alfa-nucleación, tales como NA 21 o NA
11, comercialmente disponibles a través de Asahi Denka Kogy
(Japón).
La composición de polipropileno según la
presente invención también puede contener aditivos habituales. Como
ejemplos de dichos aditivos, se pueden mencionar: estabilizadores,
tales como inhibidores de la degradación oxidativa, térmica o por
radiación ultravioleta, lubricantes, tales como estearato de calcio,
etc., aceites de extensión, captadores de ácido, agentes de
liberación, clarificantes, tales como monoestearato de glicerol,
etc., colorantes, sustancias de relleno reforzantes o no
reforzantes, tales como carbonato de calcio, sílice, arcilla, yeso,
negro de carbón, etc. Dichos aditivos se pueden utilizar en
cantidades habituales y se pueden introducir antes, durante o
después de la modificación.
La composición de polipropileno según la
presente invención tiene preferentemente un emblanquecimiento por
tensión residual a 90º menor de 2,90 mm, más preferentemente menor
de 1,50 mm, en un ensayo de flexión de tres puntos inverso.
Adicionalmente, la composición de polipropileno
según la presente invención tiene preferentemente un ángulo de
emblanquecimiento por tensión, como mínimo, de 38º, más
preferentemente, como mínimo, de 45º en un ensayo de flexión de
tres puntos inverso.
Además, la composición de polipropileno según la
presente invención tiene preferentemente un módulo de flexión de
800 a 1.800 MPa, más preferentemente de 1.000 a 1.600 MPa.
La resistencia a la flexión de la composición de
polipropileno según la presente invención está comprendida
preferentemente entre 20 y 50 MPa, más preferentemente entre 25 y 45
MPa.
Además, la composición de polipropileno según la
presente invención tiene preferentemente una resistencia al impacto
a temperatura ambiente mayor de 7,5 kJ/m^{2}, más preferentemente
mayor de 8,5 kJ/m^{2}.
La tensión de flexión a la resistencia a la
flexión de la composición de polipropileno según la presente
invención está comprendida preferentemente entre 5 y 10%, más
preferentemente entre 6 y 9%.
Además, el esfuerzo de flexión al 3,5% de
tensión de la composición de polipropileno según la presente
invención está comprendido preferentemente entre 20 y 40 MPa, más
preferentemente entre 23 y 35 MPa.
La presente invención se refiere también a un
procedimiento para la preparación de la composición de propileno
según la presente invención, que presenta una resistencia al
emblanquecimiento por tensión mejorada y un buen equilibrio entre
la resistencia al impacto y la rigidez, en el que una composición de
polipropileno que comprende un copolímero de propileno heterofásico
que comprende
a) un homopolímero de propileno o un copolímero
aleatorio de propileno con un contenido de comonómero no mayor del
5% en peso, sobre la base del copolímero de propileno total, como
fase de matriz, y
b) un caucho de
etileno-propileno, que comprende una fracción de
caucho de etileno-propileno (1) con una viscosidad
intrínseca de 1,1 a 2,3 dl/g, y un contenido de propileno del 55 al
90% peso, sobre la base de la fracción de caucho de
etileno-propileno total (1)
se modifica haciendo reaccionar la composición
con un agente de acoplamiento.
Además, en el procedimiento según la presente
invención, el caucho de etileno-propileno del
copolímero de propileno heterofásico puede contener además otra
fracción de caucho de etileno-propileno (2) con un
contenido de propileno del 10 al 50% en peso, sobre la base de la
fracción de caucho de etileno-propileno (2)
total.
Además, también se añade preferentemente un
homopolímero o copolímero de etileno a la composición de
polipropileno tras la modificación en una cantidad comprendida
entre 2 y 30% en peso, sobre la base de la composición de
polipropileno total.
La composición de polipropileno según la
presente invención se puede utilizar en una amplia variedad de
aplicaciones, tales como aplicaciones alimenticias o médicas,
artículos del hogar, fibras, películas, parachoques de vehículos y
similares.
La medición del emblanquecimiento por tensión se
explica continuación, y también haciendo referencia a los dibujos,
figura 1 y figura 2:
la figura 1 es una representación esquemática de
la disposición experimental para la medición del emblanquecimiento
por tensión;
la figura 2 es un diagrama esquemático de la
función registrada durante el experimento de emblanquecimiento por
tensión.
Las muestras para la medición del
emblanquecimiento por tensión son muestras UL94 moldeadas por
inyección con unas medidas de 125 x 12,5 x 2 mm (longitud x anchura
x grosor).
La medición del emblanquecimiento por tensión se
lleva a cabo en un ensayo de flexión de tres puntos inverso en un
dispositivo de ensayo universal (Zwick Z010) con una velocidad de
ensayo de 50 mm/min. Las definiciones de los términos técnicos (por
ejemplo deformación, soporte, borde en masa) en dicho método
específico de ensayo son tal como se describen en la norma ISO 178
(ensayo de flexión).
En la parte fija, dos soportes (1) se montan con
una longitud de separación (2) de 40 mm entre los soportes (1). En
la parte móvil, el borde en masa (3) contiene una fuente de luz (4)
y un sensor óptico (5) se fija de tal modo que la muestra analizada
(6) se coloca entre la fuente de luz (4) y el sensor óptico (5). La
distancia entre la fuente de luz (4) y el sensor óptico (5)
permanece constante durante el ensayo. La respuesta óptica (7)
(transmisión de luz a través de la muestra -6-) y la fuerza de
flexión se registran como función de la deformación (distancia a la
que la superficie superior o inferior de la muestra (6) a media
distancia se desvía de su posición original durante la flexión). El
ángulo de flexión se calcula a partir de la deformación utilizando
fórmulas trigonométricas estándar.
Se determinan dos parámetros diferentes:
- i.
- Ángulo de emblanquecimiento por tensión [º]: es el ángulo de flexión al que tiene lugar el emblanquecimiento por tensión. La aparición del emblanquecimiento por tensión corresponde a una caída repentina de la respuesta óptica durante la flexión para un valor específico de deformación (8).
- ii.
- Emblanquecimiento por tensión residual 90º [mm] es el tamaño residual de las zonas de enrojecimiento inmediatamente tras una flexión de 90º. El ensayo de flexión se lleva a cabo a un ángulo de flexión de 90º. A continuación, la muestra se libera con una velocidad de cabezal transversal de 400 mm/min. La longitud de la zona de enrojecimiento (medida de forma paralela a la dirección longitudinal de la muestra) medida inmediatamente tras la liberación es el emblanquecimiento por tensión residual a 90º.
El índice de fluidez se determina según la norma
ISO 1133 y se indica en g/10 min. El MFR es una indicación de la
fluidez y, por lo tanto, de la capacidad de procesamiento del
polímero. Cuanto mayor es el índice de fluidez, menor es la
viscosidad del polímero. La MFR de la composición de polipropileno
se mide con una carga de 2,16 kg a 230ºC, y para el polietileno se
mide con una carga de 2,16 kg a 190ºC.
La viscosidad intrínseca se mide según la norma
DIN ISO 1628-1.
La resistencia al impacto Charpy con muesca se
determina según la norma ISO 179-2/leA en barras de
muestra de 80 x 10 x 4 mm.
Los parámetros del ensayo de flexión (módulo de
flexión, resistencia a la flexión, tensión a la resistencia de
flexión, esfuerzo para el 3,5% de la tensión) se determinan según la
norma ISO 178 sobre barras de muestra de 80 x 10 x 4 mm.
La densidad se mide según la norma ISO 1183.
Todas las composiciones de polipropileno para
los ejemplos y ejemplos comparativos se preparan en una disposición
de reactores multietapa. En primer lugar, se sintetiza la matriz de
homopolímero de propileno en un reactor de bucle y el caucho de
etileno-propileno se polimeriza en un reactor de
fase gaseosa. En el caso de un caucho de
etileno-propileno bimodal, se utiliza un segundo
reactor de fase gaseosa. Las composiciones de los ejemplos y
ejemplos comparativos y sus propiedades se indican en la tabla 1. El
iniciador de radicales libres es carbonato de
tert-butilperoxi-isopropilo. El
polietileno externo tiene un índice de fluidez de 15 g/10 min
(190ºC/2,16 kg) y una densidad de 915 kg/m^{3}.
La composición de polipropileno, los aditivos y
adicionalmente el polímero de etileno externo se suministran
continuamente a un mezclador. El iniciador de peróxido se dosifica,
en función del nivel de modificación deseado, directamente al
interior de dicho mezclador. La mezcla de reacción se transfiere a
una extrusora de doble husillo (perfil de temperaturas:
25/165/170/165/190/220/220/230ºC) para la fusión, homogeneización y
desvolatilización, y a continuación se granula.
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(Tabla pasa a página
siguiente)
Claims (18)
1. Composición de polipropileno, que comprende
un copolímero de propileno heterofásico que comprende
- a)
- un homopolímero de propileno o un copolímero aleatorio de propileno con un contenido de comonómero no mayor del 5% en peso, sobre la base del copolímero aleatorio de propileno total, y
- b)
- un caucho de etileno-propileno, que comprende una fracción de caucho de etileno-propileno (1) con una viscosidad intrínseca de 1,1 a 2,3 dl/g, y un contenido de propileno del 55 al 90% peso, sobre la base de la fracción de caucho de etileno-propileno total,
que ha sido modificada en una reacción de
acoplamiento,
caracterizada porque el caucho de
etileno-propileno del copolímero de propileno
heterofásico está presente en una cantidad del 10 al 20% en peso,
sobre la base del peso total del copolímero de propileno
heterofásico.
2. Composición de polipropileno, según la
reivindicación 1, caracterizada porque en la reacción de
acoplamiento se utiliza un peróxido orgánico.
3. Composición de polipropileno, según las
reivindicaciones 1 ó 2, caracterizada porque el peróxido
orgánico se utiliza en una cantidad del 0,01 al 5% en peso, sobre
la base de la composición de polipropileno total.
4. Composición de polipropileno, según
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada
porque el caucho de etileno-propileno comprende una
fracción adicional de caucho de etileno-propileno
(2), que tiene un contenido de propileno más bajo que la fracción
de caucho de etileno-propileno (1).
5. Composición de polipropileno, según la
reivindicación 4, caracterizada porque la fracción de caucho
de etileno-propileno (2) tiene un contenido de
propileno del 10 al 50% en peso, sobre la base de la fracción de
caucho de etileno-propileno total (2).
6. Composición de polipropileno, según
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada
porque la composición de polipropileno comprende un homopolímero o
copolímero de etileno en una cantidad del 2 al 30% peso.
7. Composición de polipropileno, según la
reivindicación 6, caracterizada porque el homopolímero o
copolímero de etileno tiene una densidad igual o menor a 930
kg/m^{3}.
8. Composición de polipropileno, según
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada
porque dicha composición de polipropileno tiene un MFR (230ºC,
2,16kg) de 5 a 500 g/10 min.
9. Composición de polipropileno, según
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada
porque dicha composición de polipropileno muestra un
emblanquecimiento residual bajo tensión (90º) menor de 2,90 mm en
un ensayo de flexión de tres puntos inverso.
10. Composición de polipropileno, según
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada
porque dicha composición de polipropileno muestra un ángulo de
emblanquecimiento por tensión, como mínimo, de 38,0º en un ensayo
de flexión de tres puntos inverso.
11. Procedimiento para la preparación de una
composición de polipropileno modificada, en el que la composición
de polipropileno, según la reivindicación 1, se modifica haciendo
reaccionar dicha composición con un agente de acoplamiento.
12. Procedimiento, según la reivindicación 11,
caracterizado porque el agente de acoplamiento es un
iniciador de radicales libres, preferentemente un peróxido
orgánico.
13. Procedimiento, según las reivindicaciones 11
ó 12, caracterizado porque la composición de polipropileno
se modifica durante el procesamiento de la masa fundida.
14. Procedimiento, según las reivindicaciones 11
a 13, caracterizado porque el caucho de
etileno-propileno comprende una fracción adicional
de caucho de etileno-propileno (2), que tiene un
contenido de propileno más bajo que la fracción de caucho de
etileno-propileno (1).
15. Procedimiento, según las reivindicaciones 11
a 14, caracterizado porque la fracción de caucho de
etileno-propileno (2) tiene un contenido de
propileno del 10 al 50% en peso, sobre la base de la fracción de
caucho de etileno-propileno total (2).
\newpage
16. Procedimiento, según las reivindicaciones 11
a 15, caracterizado porque se añade a la composición de 2 a
30% en peso de un homopolímero o copolímero de etileno, sobre la
base de la composición de polipropileno total.
17. Artículo que comprende la composición de
polipropileno, según las reivindicaciones 1 a 10.
18. Utilización de una composición de propileno,
según las reivindicaciones 1 a 10, para la preparación de
artículos.
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