MX2012000301A

MX2012000301A - Nanocompuestos de poliestireno para aplicaciones de moldeo por soplado.

Info

Publication number: MX2012000301A
Application number: MX2012000301A
Authority: MX
Inventors: Jose Sosa; Luyi Sun; Juan Aguirre; Ted Harris; Mark Leland
Original assignee: Fina Technology
Priority date: 2009-07-24
Filing date: 2010-06-25
Publication date: 2012-06-01
Also published as: CN102470600B; WO2011011148A1; US8697208B2; BR112012001658A2; US20140200293A1; EP2456608A1; CN102470600A; US20110020571A1; EA201270145A1

Abstract

Se divulga un nanocompuesto de polímero basado en poliestireno/compuesto en capas para el moldeo por soplado de inyección o moldeo por soplado de estiramiento de inyección de artículos. El nanocompuesto puede reducir la contracción y la distorsión de la preforma durante el proceso de recalentamiento comparado con el poliestireno puro. La incorporación de compuestos en capas puede incrementar la procesabilidad de las preformas PS, ayuda a mejorar la eficiencia de calentamiento y mejora las propiedades mecánicas de la botella. El compuesto en capas se puede tratar con químicos o compuestos que tienen una afinidad con el monómero de estireno o poliestireno, para producir de esta manera un compuesto en capas tratado que tiene una afinidad con el monómero de estireno o poliestireno. El monómero y el compuesto en capas se pueden combinar antes de la polimerización. El polímero y el compuesto en capas se pueden combinar al mezclar la solución en un solvente. El compuesto en capas también se puede incorporar en la mezcla al combinar un producto de polímero con el compuesto en capas, o la combinación de cualquiera de los tres procedimientos, anteriores.

Description

NANOCOMPUESTOS DE POLIESTIRENO PARA APLICACIONES DE MOLDEO POR SOPLADO CAMPO Las modalidades de la presente invención generalmente se relacionan al moldeo por soplado de poliestireno . En particular, las modalidades de la invención se relacionan a la incorporación de un compuesto en capas tal como nanoplaquetas de arcilla en el poliestireno para el moldeo por soplado de estiramiento de inyección y moldeo por soplado de inyección de polímeros basados en estireno.

ANTECEDENTES En general, un material de empaquetamiento de alta calidad es uno que crea una buena barrera de oxigeno y humedad. Los artículos empaquetados se proponen para durar más tiempo típicamente al reducir su interacción con el oxígeno y agua, que usualmente puede deteriorar el producto causando residuos y otros problemas. Los materiales poliméricos se utilizan frecuentemente como materiales de empaquetamiento debido a que crean una buena barrera de oxígeno/humedad y su apariencia y forma pueden ser fácilmente controladas. Los materiales de plástico también se utilizan en lugar de vidrio para el embotellado debido a que son más ligeros, son más resistentes a romperse cuando se caen y pueden ser menos costosos. Varios materiales poliméricos comunes utilizados para el empaquetamiento son polietileno (PE), polietilen tereftalato (PET), polipropileno (PP), policarbonato (PC) y poliestireno (PS) .

El poliestireno es una de las resinas termoplásticas de mayor volumen en la producción comercial hoy en día. Es una cadena de hidrocarburo que contiene un grupo fenilo en un átomo de carbono y otro no. El poliestireno es un polímero durable que frecuentemente se encuentra en la vida diaria. Los ejemplos poco comunes del poliestireno son juguetes de plástico, cajas de computadoras, empaquetamiento de espuma, vasos de espuma, etc.

El moldeo por soplado de inyección (IBM) y el moldeo por soplado de estiramiento de inyección (ISBM) son técnicas bien desarrolladas para producir recipientes de plástico que incluyen la formación de una preforma que es subsecuentemente calentada y moldeada por soplado para producir un recipiente hueco. Las preformas son formas generalmente condensadas, que pueden incluir artículos formados de tubo relativamente de pared gruesa que tienen un cuello roscado para facilitar el cierre apropiado. Las preformas se pueden soplar en una forma de artículo deseado al calentar, estirar y soplar la preforma con un gas comprimido. El gas comprimido expande la preforma en la forma del molde.

Los nanocompuestos de polímero comprenden materiales poliméricos y compuestos en capas inorgánicos, tal como arcilla. Cuando estos componentes en capas inorgánicos se incorporan apropiadamente en una matriz de polímero, se pueden exhibir mejoramientos significantes en las propiedades físicas y mecánicas. El grado de uniformidad del compuesto en capas incorporado en la matriz de polímero influencia las características del nanocompuesto .

Un alto grado de intercalación (la inserción de una molécula, o grupo de moléculas, entre una capa de arcillas) y exfoliación (la deslaminación de materiales de capas en capas o láminas desordenadas) son deseadas para lograr la incorporación apropiada de los compuestos en capas inorgánicos en una matriz de polímero. Para lograr un alto grado de intercalación y exfoliación, las arcillas se pueden tratar por algunos químicos orgánicos para incrementar su hidrofobicidad de superficie y distancia de intercapa. Estas arcillas pueden ser referidas como organoarcillas .

Una evaluación inicial del poliestireno para las aplicaciones de moldeo por soplado conduce a los problemas de contracción y distorsión. Es deseable tener composiciones de poliestireno que puedan minimizar la contracción y distorsión durante el moldeo por soplado.

BREVE DESCRIPCIÓN Las modalidades de la presente invención incluyen una preforma para el uso en procesos de moldeo por soplado de polímero basado en poliestireno. La preforma incluye un cuello que tiene un diámetro de cuello interno y un diámetro de cuello externo, un cuerpo que comprende un diámetro de cuerpo interno y un diámetro de cuerpo externo que conjuntamente forman una pared lateral y se hace de un nanocompuesto que incluye un polímero basado en poliestireno y un compuesto en capas.

El compuesto en capas se puede seleccionar del grupo que consiste de arcilla natural, arcilla sintética, soles, coloides, geles y humos. El compuesto en capas puede ser un compuesto en capas tratado formado al tratar un compuesto en capas con un compuesto orgánico para producir un compuesto en capas tratado que tiene una afinidad con estireno. El compuesto en capas se puede tratar por un químico que tiene un grupo orgánico que tiene un parámetro de solubilidad, en donde la diferencia entre el parámetro de solubilidad del grupo orgánico y el parámetro de solubilidad de estireno no es más de 3.0 (MPa1 2) .

El compuesto en capas se puede tratar por un químico que comprende por lo menos un grupo de anillo hidrocarburo, o por un químico que comprende por lo menos un grupo metacrilato. El compuesto en capas se puede tratar por un químico que es representado por la fórmula: donde HT es Sebo Hidrogenado (-65% de Ci8; -30% de Ci5; -5% de C1 ) .

La invención puede incluir un articulo formado por el moldeo por soplado de la preforma descrita en la presente. La preforma puede tener una contracción de menos de 38% cuando es recalentada durante un proceso de moldeo por soplado. La preforma puede tener una distrosión de menos de 8.5% cuando es recalentada durante un proceso de moldeo por soplado .

El compuesto en capas incorporado dentro de las preformas puede ayudar a absorber energía, mejorando de esta manera le eficiencia de recalentamiento. Como resultado, las modalidades de la invención pueden incluir preformas hechas de nanocompuestos que pueden alcanzar una temperatura de por lo menos -15°C (5°F) más alto que una preforma idéntica sin el compuesto en capas cuando es recalentado durante un proceso de moldeo por soplado bajo las mismas condiciones.

Las modalidades de la presente invención incluyen un método para formar un artículo moldeado por soplado al proporcionar un nanocompuesto que comprende un polímero basado en poliestireno y un compuesto en capas, al formar una preforma del nanocompuesto, calentar la preforma y moldear por soplado de inyección la preforma en un artículo. La preforma tiene por lo menos una capa del nanocompuesto y puede incluir una o más capas de un polímero basado en poliestireno que no es un nanocorapuesto . El moldeo por soplado de inyección puede incluir moldeo por soplado de estiramiento de inyección de la preforma en un articulo. El compuesto en capas se puede seleccionar del grupo que consiste de arcilla, arcilla sintética, soles, coloides, geles y humos. El método puede incluir el compuesto en capas que es un compuesto en capas tratado formado al tratar un compuesto en capas con un compuesto orgánico para producir un compuesto en capas tratado que tiene una afinidad con estireno .

El compuesto en capas se puede tratar por un químico que tiene un grupo orgánico que tiene un parámetro de solubilidad, en donde la diferencia entre el parámetro de solubilidad del grupo orgánico y el parámetro de solubilidad del estireno no es más de 3.0 (MPa1 2) . El compuesto en capas se puede tratar por un químico que tiene por lo menos un grupo de anillo de hidrocarburo. El compuesto en capas se puede tratar por un químico que tiene por lo menos un grupo metacrilato .

El compuesto en capas se puede tratar por un químico que es representado por la fórmula: donde HT es Sebo Hidrogenado (-65% de Ci8; -30% de Ci6; -5% de Cu) · El método puede incluir calentar la preforma dando por resultado la contracción de menos de 38% y la distorsión de menos de 8.5%.

El compuesto en capas incorporado dentro de las preformas puede ayudar a absorber energía, mejorando de esta manera la eficiencia de recalentamiento. Como resultado, las modalidades de la invención pueden incluir preformas hechas de nanocompuestos que pueden alcanzar una temperatura por lo menos -15°C (5°F) más alta que una preforma idéntica sin el compuesto en capas cuando es calentado bajo las mismas condiciones. La invención puede incluir un artículo formado por el método descrito.

Una modalidad de la presente invención es un método para la producción de un artículo moldeado por soplado que tiene morfología mejorada, procesabilidad y eficiente de calentamiento. El método incluye mezclar polímero basado en poliestireno con un compuesto en capas tratado para formar un nanocompuesto polimérico y formar una preforma del nanocompuesto polimérico. La preforma tiene por lo menos una capa del nanocompuesto y puede incluir una o más capas de un polímero basado en poliestireno que no es un nanocompuesto. La preforma se calienta a una primera temperatura suficiente para moldear por soplado la preforma y moldear por soplado de estiramiento de inyección de la preforma en un artículo. El compuesto en capas tratado se puede formar al tratar un compuesto en capas con un compuesto orgánico para producir un compuesto en capas tratado que tiene una afinidad con el polímero basado en poliestireno antes del mezclado. El compuesto en capas mejora la eficiencia de calentamiento de la preforma y por lo tanto la primera temperatura es por lo menos -15°C (5°F) más alta que la temperatura de una preforma idéntica sin el compuesto en capas cuando es calentado bajo las mismas condiciones. El calentamiento de la preforma da por resultado una contracción de menos de 38% y una distorsión de menos de 8.5%.

La mezcla del polímero y el compuesto en capas tratado puede incluir por lo menos uno de los procesos de: composición del polímero y el compuesto en capas tratado; solución mezclada del polímero y el compuesto en capas tratado en un solvente; o mezclar el compuesto en capas tratado con un monómero basado en estireno antes de la polimerización .

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 muestra el fondo de dos artículos que muestran espesores no uniformes y blanqueamiento (izquierdo) o reventamiento (derecho) .

La Figura 2 muestra (A) una preforma PS535/10A después del calentamiento a condiciones óptimas para el moldeo por soplado; (B) una preforma PS535 después del calentamiento bajo las mismas condiciones como (A) ; (C) una preforma PS535 después del calentamiento a condiciones deseadas para el moldeo por soplado; y (D) una preforma PS535 antes del calentamiento.

La Figura 3 muestra una sección transversal de una preforma que ilustra la contracción y la distorsión después del calentamiento.

La Figura 4 representa un método para preparar un compuesto en capas/compuesto de polímero que involucra la combinación de extrusión.

DESCRIPCIÓN DETALLADA El moldeo por soplado de inyección (IBM) y el moldeo por soplado de estiramiento de inyección (ISBM) son técnicas bien desarrolladas para producir recipientes de plástico que incluyen la formación de una preforma que se calienta subsecuentemente y se moldea por soplado para producir un recipiente hueco. Las preformas son formas generalmente condensadas, que pueden incluir artículos formados de tubo relativamente de pared gruesa que tienen un cuello roscado para facilitar el cierre apropiado. Las preformas se pueden soplar en una forma de artículo deseado al calentar, estirar y soplar la preforma con un gas comprimido. El gas comprimido expande la preforma en la forma del molde.

El proceso de moldeo por soplado de estiramiento de inyección puede ser ya sea un proceso de etapa sencilla o doble. El proceso de etapa sencilla inyecta el polímero fundido en el molde de preforma creando la preforma, estirar la preforma y finalmente soplar la preforma en la forma terminada toda en el mismo proceso. En un proceso de etapa doble, las preformas son moldeadas por inyección en la primera etapa. Después de que las preformas se enfrían, se recalientan y subsecuentemente se estiran/moldean por soplado en botellas en la segunda etapa.

El poliestireno es un material bajo desarrollo para aplicaciones de moldeo por soplado. Una evaluación inicial de poliestireno para aplicaciones ISBM dio por resultado un índice de rechazo alto y las botellas moldeadas exhibieron propiedades inconsistentes. Tanto el cristal como los grados de poliestireno de alto impacto (HIPS) exhibieron contracción y contracción irregular. Por otro parte, la contracción irregular durante el recalentamiento dio por resultado la deformación a lo largo del axial de la preforma (descentrado) . Tales preformas descentradas pueden dar lugar a un fondo de botella no uniforme y pobres propiedades mecánicas. Además, el fondo de la botella puede mostrar signos de blanqueo, una característica no deseable para la parte terminada como se muestra en la Figura 1. De esta manera, es importante dirigir los problemas de cotracción y distorsión asociados con el proceso PS ISBM.

La incorporación de rellenadores inorgánicos, tal como rellenadores en capas, puede reducir la relajación de cadena de PS en el recalentamiento al restringir las cadenas flexibles dentro de las capas inorgánicas rígidas. Este efecto puede ser aumentado si el rellenador se incorpora en la matriz en una escala nanométrica. De esta manera, los nanocompuestos basados en arcilla parecen ser candidatos potenciales para mejorar el procesamiento de PS en los procesos IBM e ISBM.

Como se utiliza en la presente "nanocompuestos" se refieren a materiales que se crean al introducir nanopartículas con por lo menos una dimensión menor que 100 nanómetros (nm) , también llamado materiales de relleno (por ejemplo, un compuesto en capas) en un material macroscópico (por ejemplo, material polimérico) , que es comúnmente referido como la matriz. De acuerdo con las modalidades de la invención la preforma y el articulo resultante del moldeo por soplado de la preforma comprende un nanocompuesto que tiene un material de relleno en capas (también referido como un nano relleno) y una matriz de poliestireno.

Los compuestos en capas pueden incluir arcilla natural y sintética, soles, coloides, geles, humos y los similares. En una modalidad, el nanocompuesto comprende arcilla. De acuerdo con esta descripción, las arcillas se refieren a agregados de partículas de silicato hidratadas ya sea que ocurren naturalmente o producen sintéticamente y puede consistir de una variedad de minerales ricos en óxidos de silicio y aluminio e hidróxidos que incluyen cantidades variables de otros componentes tales como metales alcalinotérreos y agua. Las arcillas que ocurren naturalmente se forman usualmente al desgaste químico de rocas que llevan silicato, aunque algunas se forman mediante actividad hidrotérmica . Estos tipos de arcillas se pueden replicar en procesos químicos industriales. Muchos tipos de arcilla tienen estructuras (en capas) similares a lámina y estas capas son referidas típicamente como plaquetas. Estas plaquetas tienen un grado de flexibilidad con un espesor en el orden de 1 nm y relaciones de aspecto de 50 a 1500.

Las arcillas utilizadas en una modalidad de la presente invención pueden ser organofilicas y tales arcillas son referidas típicamente como organoarcilla . La organoarcilla es un compuesto de silicato orgánicamente modificado que se deriva de arcilla natural o sintética. La organoarcilla se puede producir de arcillas que son típicamente hidrofílicas por intercambio iónico con un catión orgánico. Algunos ejemplos de materiales en capas adecuados como componentes en organoarcillas incluyen sin limitación bentonita natural o sintética, montmorilonita , hectorita, fluorohectorita, saponita, estevensita, nontronita, sauconita, glauconita, vermiculita, clorita, mica, hidromica, muscovita, biotita, flogopita, ilita, talco, pirofilita, sepiolita, atapulgita, paligorskita , bertierina, serpentina, caolinita, dickita, nacrita, haloisita, alófano, imogolita, hidrotalcita, piroaurita, calcita, wollastonita o combinaciones de los mismos.

Ejemplos de organoarcilla adecuados para el uso en esta descripción incluyen sin limitación CLOISITE 10A, CLOISITE 15A y CLOISITE 20A, que son comercialmente disponibles de Southern Clay Products, Inc.

La CLOISITE 10A tiene la composición que es representada por la fórmula: <^5) donde HT es Sebo Hidrogenado (-65% de Ci8; -30% de Ci6#' ~5% de C14) ; Anión: Cloruro; capacidad de intercambio catiónico (CEC) : 125 meq/100g de arcilla.

CLOISITE 15A tiene la composición que es representada por la fórmula: I GH3— *—HT i HT donde HT es Sebo Hidrogenado (-65% de Ci8; -30% de Ci6; -5% de Cu) ; Anión: Cloruro; Capacidad de intercambio catiónico (CEC) : 125 meq/lOOg de arcilla.

CLOISITE 20A tiene la composición que es representada por la fórmula: CH3 I CHs—N+—HT ! HT donde HT es Sebo Hidrogenado (~65% de Ci8; ~30% de Ci6; ~5% de Ci4) ; Anión: Cloruro; Capacidad de intercambio iónico (CEC) : 95 meq/100g de arcilla.

En las modalidades de la invención, la organoarcilla puede estar presente en una cantidad de 0.1 por ciento en peso (% en peso) a 50% en peso, alternativamente de 0.5% en peso a 25% en peso, o de 1% en peso a 10% en peso.

De acuerdo con la invención, el nanocompuesto comprende un polímero basado en poliestireno. El polímero puede estar presente en el nanocompuesto en una cantidad de 50% en peso a 99.9% en peso, o de 90% en peso a 99.5% en peso, o de 95% en peso a 99% en peso basado en el peso total del nanocompuesto.

En una modalidad, el polímero basado en poliestireno se puede formar de monomeros que tienen un grupo fenilo. Más específicamente, el polímero se puede formar de monomeros que tienen una porción aromática y una porción alquilo insaturada. Tales monomeros pueden incluir compuestos monovinilaromáticos tal como estireno así como estírenos alquilados en donde los estírenos alquilados son alquilados en el núcleo o cadena lateral. Alfametil estireno, t-butilestireno, p-metilestireno, ácidos acrílico y metacrílico o ásteres sustituidos de ácido acrílico o metacrílico y vinil tolueno son monómeros adecuados que pueden ser útiles en formar un polímero basado en poliestireno de la invención. Estos monómeros se divulgan en la Patente Norteamericana No. 7,179,873 a Reimers y colaboradores, la cual es incorporada por referencia en su totalidad.

El componente de polímero basado en poliestireno en el nanocompuesto puede ser un polímero estirénico (por ejemplo, poliestireno) , en donde el polímero estirénico puede ser un homopolímero o puede comprender opcionalmente uno o más comonómeros. El estireno, también conocido como vinil benceno, etenilbenceno, fenetileno y fenileteno es un compuesto orgánico aromático representado por la fórmula química C8H8. El estireno es de manera amplia comercialmente disponible y como se utiliza en la presente el término estireno incluye una variedad de estírenos sustituidos (por ejemplo alfa-metil estireno), estírenos sustituidos en el anillo tal como p-metilestireno, estírenos distribuidos tal como p-t-butil estireno así como estírenos no sustituidos.

En una modalidad, el polímero estirénico tiene un flujo de fusión como es determinado de acuerdo con ASTM D1238 de 1.0 g/10 min a 30.0 g/10 min, alternativamente de 1.5 g/10 min a 20.0 g/10 min, alternativamente de 2.0g/10 min a 15.0 g/10 min; una densidad como es determinada de acuerdo con ASTM D 1505 de 1.04 g/cc a 1.15 g/cm33, alternativamente de 1.05 g/cm3 a l.lOg/cc, alternativamente de 1.05 g/cm3 a 1.07 g/cm3, un punto de ablandamiento Vicat como es determinado de acuerdo con ASTM D 1525 de 108.3°C (227°F) a 82.2°C (180°F), alternativamente de 106.6°C (224°F) a 93.3°C (200°F) , alternativamente de 104.4°C (220°F) a 93.3°C (200°F); y una resistencia a la tensión como es determinada de acuerdo con ASTM D638 de 5800 psi a 7800 psi. Ejemplos de polímeros estirénicos adecuados para el uso en esta descripción incluyen sin limitación CX5229 y PS535, que son poliestirenos disponibles de Total Petrochemicals EUA, Inc. En una modalidad el polímero estirénico (por ejemplo, CX5229) tiene generalmente las propiedades expuestas en la Tabla 1.

TABLA 1 En algunas modalidades, el polímero estirénico o polímero basado en poliestireno además comprende un comonómero que cuando es polimerizado con estireno forma un copolímero estirénico. Ejemplos de tales copolímeros pueden incluir por ejemplo y sin limitación a-metilestireno; estírenos halogenados ; estírenos alquilados; acrilonitrilo ; ésteres de ácido metacrílico con alcoholes que tienen de 1 a 8 carbonos; compuestos N-vinilo tal como vinilcarbazol y anhídrido maleico; compuestos que contienen dos enlaces dobles polimerizables tal como por ejemplo y sin limitación divinilbenceno o diacrilato de butanodiol; o combinaciones de los mismos. El comonómero puede estar presente en una cantidad efectiva para impartir una o más propiedades deseadas del usuario a la composición. Tales cantidades efectivas se pueden determinar por uno de habilidad ordinaria en la técnica con la ayuda de esta descripción. Por ejemplo, el comonómero puede estar presente en el polímero estirénico en una cantidad que varía de 0.1% en peso a 99.9% en peso en peso total del nanocorapuesto, alternativamente de 1% en peso a 90% en peso y además alternativamente de 1% en peso a 50% en peso.

En una modalidad, el polímero o polímero basado en poliestireno también comprende un material termoplástico . En la presente un material termoplástico se refiere a un plástico que se fusiona a un liquido cuando es calentado y se congela para formar un estado quebradizo y vidrioso cuando es enfriado suficientemente. Ejemplos de materiales termoplásticos incluyen sin limitación acrilonitrilo butadieno estireno, celuloide, acetato de celulosa, acetato de etilen vinilo, alcohol de etilen vinilico, fluoro-plásticos, ionómeros, poliacetal, poliacrilatos , poliacrilo-nitrilo, poliamida, poliamida-imida, poliariletercetona, polibutadieno, polibutileno, tereftalato de polibutileno, policlorotrifluoroetileno, tereftalato de polietileno, tereftalato de policiclohexilen dimetileno, policarbonato, polieterimida, polietersulfona, polietilenclorinato, poliimida, ácido poliláctico, polimetilpenteno, óxido de polifenileno, sulfuro de polifenileno, poliftalamida, polipropileno, polisulfona, cloruro de polivinilo, cloruro de polivinilideno y combinaciones de los mismos. Por ejemplo, el material termoplástico puede estar presente en el polímero estirénico en una cantidad que varía de 0.1% en peso a 50% en peso en peso total del nanocompuesto.

En una modalidad, el polímero o polímero basado en poliestireno comprende una fase elastomérica que se incrusta en una matriz de polímero. Por ejemplo, el polímero puede comprender un polímero estirénico que tiene un monómero de dieno conjugado como el elastómero. Ejemplos de monómeros de dieno conjugados adecuados incluyen sin limitación 1,3-butadieno, 2-metil-l, 3-butadieno y 2-cloro-l, 3-butadieno. Alternativamente, el termoplástico puede comprender un polímero estirénico que tiene un monómero de dieno conjugado alifático como el elastomero. Sin limitación, ejemplos de monómeros de dieno conjugados alifátícos incluyen dienos de C4 a Cg tal como butadieno. También se pueden utilizar mezclas o copolímeros de los monómeros de dieno. Ejemplos de polímeros termoplásticos incluyen sin limitación acrilonitrilo butadieno estireno (ABS) , poliestireno de alto impacto (HIPS), metil metacrilato butadieno (MBS) y los similares. El elastomero puede estar presente en una cantidad efectiva para impartir unas o más propiedades deseadas por el usuario a la composición. Tales cantidades efectivas se pueden determinar por uno de habilidad ordinaria en la técnica con la ayuda de esta descripción. Por ejemplo, el elastomero puede estar presente en el polímero estirénico en una cantidad que varía de 0.1% en peso a 50% en peso en peso total del nanocompuesto, o de 1% en peso a 25% en peso, o de 1% en peso a 10% en peso.

De acuerdo con la invención, el nanocompuesto también opcionalmente comprende aditivos, como es considerado necesario para impartir propiedades físicas deseadas. Los aditivos utilizados en la invención pueden ser aditivos que tienen diferentes polaridades. Los aditivos adecuados para el uso en la invención incluyen sin limitación dimetacrilato de zinc, referido después en la presente como "ZnDMA", metacrilato de estearilo, referido después en la presente como "StMMA" y metracrilato de hidroxietilo, referido después en la presente como "HEMA".

Estos aditivos se pueden incluir en cantidades efectivas para impartir propiedades físicas deseadas. En una modalidad, el (los) aditivo (s) se incluyen en cantidades de 0.01% en peso a 10% en peso. En otra modalidad, cuando ZnDMA es el aditivo, está presente en cantidades de 0.01% en peso a 5% en peso. En otra modalidad, cuando el aditivo es StMMA o HEMA, el aditivo está presente en cantidades de 1% en peso a 10% en peso.

La arcilla químicamente tratada, CLOISITE 10A, tiene una afinidad con los monómeros de estireno y puede exhibir un alto grado de exfoliación cuando se adicionan al estireno, como es divulgado en la Solicitud de Patente Norteamericana No. 12/365,113, incorporada en la presente en su totalidad. El CLOISITE 10A, que tiene un grupo bencilo unido a éste, exhibe alta afinidad con la estructura bencilo de estireno. El CLOISITE 10A se encontró que tiene más estructuras que tienen un alto grado de exfoliación dentro de una muestra de nanocompuesto que comprende polímero de estireno que organoarcillas que no tienen un grupo bencilo. Otras organoarcillas que tienen estructuras de anillo de hidrocarburo pueden tener una afinidad con un monómero basado en estirénico y puede ser deseable para el uso en la presente invención. Las organoarcillas que tienen grupos metacrilato unidos también proporcionan una afinidad a los monómeros basados en estirénicos.

Como se utiliza en la presente dos materiales tienen una afinidad entre si si no hay más de 3.0 (MPa1/2) de diferencia entre sus parámetros de solubilidad. CLOISITE 10A contiene un grupo bencilo, benceno que tiene un parámetro de solubilidad de 18.8 ( Pa1 2) mientras que estireno tiene un parámetro de solubilidad de 19.0 (MPa1 2) . La adición del compuesto orgánico a la arcilla, en este caso el grupo bencilo, proporciona una afinidad entre la arcilla y el polímero, conforme el parámetro de solubilidad del grupo bencilo se cierra a aquel del estireno. Otras estructuras de anillo de hidrocarburo tienen parámetros de solubilidad que impartirían una afinidad para estireno, tal como ciclohexano con un parámetro de solubilidad de 16.8 (MPa1 2) , ciclopentano con un parámetro de solubilidad de 17.8 (MPa1 2) y ciclopentanona con un parámetro de solubilidad de 21.3 ( Pa1/2) .

Como ejemplos no limitantes, la Tabla 2 proporciona una lista de varios grupos estructurados de anillo que se pueden utilizar para modificar un compuesto en capas para proporcionar una afinidad entre el compuesto en capas y el monómero o polímero que el compuesto en capas que está siendo dispersado. El dato en la Tabla 2 se toma del Polymer Handbook, 4- edición por J. Brandrup, E.H. Immergut y E.A Grulke, John Wiley & Sons, Inc., 1999. El parámetro de solubilidad se puede cambiar por la vía de la copolimerización y los parámetros de solubilidad para diferentes estructuras se pueden calcular por la vía de las técnicas dadas en el Polymer Handbook y publicado por P.A. Small [J. Applied Chemistry, Volumen 3, página 71 (1953)] al utilizar constantes de atracción molar.

Tabla 2 En una modalidad, un método para la producción del polímero estirénico comprende poner en contacto el monómero de estireno y otros componentes bajo condiciones de reacción de polimerización propias. El proceso de polimerización se puede operar bajo condiciones de proceso en lotes o continúo. En una modalidad, la reacción de polimerización se puede llevar a cabo utilizando un proceso de producción continuo en un aparato de polimerización que comprende un solo reactor o una pluralidad de reactores. En una modalidad de la invención, la composición polimérica se puede preparar para un reactor de flujo hacia arriba. Los reactores y condiciones para la producción de una composición polimérica se divulgan en la Patente Norteamericana. No. 4,777,210, por Sosa y colaboradores, la cual es incorporada por referencia en su totalidad.

Las condiciones de operación, que incluyen intervalos de temperatura, se pueden seleccionar para ser consistentes con las características operacionales del equipo utilizado en el proceso de polimerización. En una modalidad, las temperaturas de polimerización varían de 87.7°C (190°F) a 237.7°C (460°F) . En otra modalidad, las temperaturas de polimerización varían de 93.3°C (200°F) a 182.2°C (360°F) . En todavía otra modalidad, la reacción de polimerización se puede llevar a cabo en una pluralidad de reactores, en donde cada reactor se opera bajo un intervalo de temperatura óptimo. Por ejemplo, la reacción de polimerización se puede llevar a cabo en un sistema de reactor que emplea primeros y segundos reactores de polimerización que son ya sea ambos reactores de tanque continuamente agitados (CSTR) o ambos reactores de flujo tapón o un reactor CSTR y el otro reactor de flujo tapón. En una modalidad, un reactor de polimerización para la producción de un copolímero estirénico* del tipo divulgado en la presente puede comprender una pluralidad de reactores en donde el primer reactor (por ejemplo, un CSTR) , también conocido como el reactor de prepolimerización, se opera en el intervalo de temperatura de 87.7°C (190°F) a 135°C (275°F) mientras que el segundo reactor (por ejemplo, CSTR o flujo tapón) se puede operar en el intervalo de 93.3°C (200°F) a 165.5°C (330°F).

El efluente de producto polimerizado puede ser referido en la presente como el prepolímero. Cuando el prepolímero alcanza una conversión deseada, se puede pasar a través de un dispositivo de calentamiento en un segundo reactor para lograr la polimerización adicional. El efluente de producto polimerizado del segundo reactor puede ser además procesado como es deseado o necesitado. En la terminación de la reacción de polimerización, un polímero estirénico es recubierto y subsecuentemente procesado, por ejemplo desvolatizado, formado en pelotillas, etc.

De acuerdo con la invención, el compuesto en capas se puede incorporar en el polímero/monómero en cualquier etapa del proceso de polimerización, por ejemplo, que incluye sin limitación antes, durante o después del proceso de polimerización. En una modalidad, el compuesto en capas se incorpora mediante el mezclado de un monómero con el compuesto en capas. Por ejemplo, mediante el mezclado del monómero de estireno con la organoarilla antes de la polimerización in situ. En otra modalidad, el compuesto en capas se incorpora por la combinación del producto polimerizado con un compuesto en capas. Por ejemplo, composición de poliestireno con una organoarcilla. En todavía otra modalidad, el compuesto en capas se incorpora al mezclar la solución con un polímero, tal como poliestireno, en un solvente apropiado, tal como tolueno o tetrahidrofurano . Por ejemplo, al mezclar la solución de poliestireno con una organoarcilla en tolueno.

En una modalidad el compuesto en capas se combinó con un polímero. En tal modalidad, en referencia a la Figura 5, el método 100 puede iniciar al poner en contacto el polímero 110 y un compuesto en capas 120 para formar una mezcla por la vía de la combinación por extrusión 130. La combinación por extrusión 130 se refiere al proceso de mezclar un polímero con uno o más componentes adicionales en donde el mezclado se puede llevar a cabo utilizando un mezclador continuo tal como por ejemplo un mezclador que consiste de un extrusor de tornillo doble contra rotatorio no interengranado corto o una bomba de engrane para el bombeo.

En otra modalidad, el producto polimerizado que resulta de la polimerización in situ de un monómero con un compuesto en capas se somete a la combinación por extrusión 130 para lograr la exfoliación y dispersión adicional del compuesto en capas. En todavía otra modalidad, el producto de nanocompuesto que resulta de una solución mezclada que comprende poliestireno y un compuesto en capas, el cual se seca después del mezclado de la solución, se puede someter , a la combinación por extrusión 130 para lograr la exfoliación y dispersión adicional del compuesto en capas.

La combinación por extrusión 130 puede producir una composición en la cual algo del polímero se ha intercalado en el compuesto en capas como es representado en la estructura 140a. En la estructura 140a, el polímero 110 se inserta entre las plaquetas del compuesto en capas 120 tal que el espaciamiento de intercapa del compuesto en capas 120 se expande pero aun posee una relación espacial bien definida con respecto entre si. La combinación por extrusión 130 también puede dar por resultado algún grado de exfoliación como se muestra en 140b en la cual las plaquetas del compuesto en capas 120 se han separado y las capas individuales se distribuyen por todo el polímero 110. La mezcla del compuesto en capas y el polímero después de haber sido combinado por extrusión es referido después en la presente como la mezcla extruida 140a, b.

El método 100 también puede incluir procesamiento adicional 150 de la mezcla extruida 140a, b, tal como al impartir esfuerzo cortante o fuerza de orientación. El procesamiento adicional 150 puede dar por resultado la exfoliación incrementada del producto resultante 160a, b, donde las plaquetas del compuesto en capas 120 se han separado adicionalmente y las capas individuales son distribuidas por todo el polímero 110 proporcionando una morfología intercalada/exfoliada. Aunque 140b puede tener un grado más alto de exfoliación que 140a, dependiendo del grado y efectividad del procesamiento adicional 150, 160b puede o no puede tener un grado más alto de exfoliación que 160a.

Como es divulgado en la Solicitud de Patente Norteamericana No. 12/365,113, un artículo construido de un nanocompuesto que contiene un compuesto en capas con el polimero/monómero mostró un mejoramiento en tanto el módulo de flexión como el módulo de Young, comparado con el polímero que carece del compuesto en capas. El modulo de Young es una medida de la rigidez de un material y se define como la relación de la velocidad de esfuerzo con deformación. El módulo de Young se puede determinar experimentalmente de la pendiente de una curva de esfuerzo-deformación creada durante las pruebas de tensión conducidas en una muestra de un material, como es determinado de acuerdo con ASTM D882. En una modalidad, el artículo hecho del nanocompuesto puede exhibir un incremento en el módulo de Young en el rendimiento cuando es comparado con un artículo similar construido de un polímero que carece de los compuestos en capas de 5% a 300%, alternativamente de 10% a 100%, alternativamente de 20% a 50%. El módulo de flexión es otra medida de la rigidez de un material y se define como la cantidad de fuerza aplicada sobre la cantidad de distancia desviada. El módulo de flexión se mide de acuerdo con ASTM D790. En una modalidad, el artículo hecho del nanocompuesto puede exhibir un incremento en los módulos de flexión cuando son comparados con un artículo similar construido de un polímero que carece de los compuestos en capas de 5% a 300%, alternativamente de 10% a 100%, alternativamente de 20% a 50%. En otra modalidad, el artículo hecho de nanocompuesto puede exhibir un incremento en la resistencia a la tensión del rendimiento, como es determinado de acuerdo con ASTM D882, cuando es comparado con un articulo similar construido de un polímero que no contiene los compuestos en capas de 5% a 300%, alternativamente de 10% a 100%, alternativamente de 20% a 50%.

Las propiedades ópticas del nanocompuesto que contiene un compuesto en capas son dependientes del grado de dispersión del compuesto en capas. Cuando el compuesto en capas es bien exfoliado y uniformemente dispersado, el efecto óptico negativo del compuesto en capas es mínimo. A la inversa, la pobre dispersión del compuesto en capas en el nanocompuesto conduce a una disminución significante en la claridad del nanocompuesto y los artículos hechos del nanocompuesto. Los nanocompuestos que contienen organoarcillas que tienen una afinidad incrementada con el polímero estirénico conducen a una mayor exfoliación y son más uniformemente dispersadas, para de esta manera proporcionar mejores propiedades ópticas.

EJEMPLO Para evaluar los efectos de los nanocompuestos basados en arcilla, un nanocompuesto PS hecho de poliestireno PS535 comercialmente disponible de Total Petrochemicals, Inc. se mezcló con 5% en peso de CLOISITE 10A, una organoarcilla comercialmente disponible de Southern Clay Products, Inc., referida en la presente como 535/10A. La mezcla 535/10A se combinó utilizando un extrusor de doble tornillo y se moldeó en preformar en un moldeador de inyección Netstal. Las preformas se condicionaron a temperatura ambiente durante por lo menos 24 horas antes de que fueran moldeadas por soplado de estiramiento en botellas en un moldeador por soplado de estiramiento de inyección lineal ADS G62.

En el proceso ISBM, las preformas 535/10A exhibieron contracción más baja y distorsión limitada, como es comparado con las preformas de PS535 puro. De esta manera, las preformas se moldearon por soplado exitosamente en botellas en las cuatro condiciones mostradas enseguida en la Tabla 3.

Tabla 3. Resumen de las condiciones de procesamiento de las preformas PS535 y 535/10A.

La Figura 3 muestra una vista de sección transversal de una preforma antes (Figura 3a) y después (Figura 3b) del calentamiento. La primera longitud de la preforma (Hi) , longitud de preforma después del calentamiento (H2) , primera longitud del cuerpo (hi) , longitud del cuerpo después del calentamiento (h2) y cantidad de desviación (d) se muestran en la Figura 3. La contracción se define como (hi-h2) /hi y la distorsión se define como d/h2.

La Figura 2 muestra (A) una preforma PS535/10A después del calentamiento a sus condiciones óptimas para el moldeo por soplado; (B) una preforma PS535 después del calentamiento bajo las mismas condiciones como (A) ; (C) una preforma PS535 después de sus condiciones deseadas para el moldeo por soplado; y (D) una preforma PS535 antes del calentamiento. La contracción de la preforma PS535/10A, mostrada como A, es aproximadamente 20% y la distorsión es virtualmente cero después del calentado a su condición óptima, mientras que la contracción y la distorsión de la preforma PS535, mostrada como C, es aproximadamente 40% y 8%, respectivamente, después del calentado a su condición optimizada. El nanocompuesto (A) exhibió contracción y distorsión significantemente reducida que el PS puro (C) a condiciones del procesamiento. El nanocompuesto requirió menos calentamiento para lograr las condiciones del procesamiento. La preforma PS535 (B) , se sometió a las mismas condiciones de calentamiento como el nanocompuesto (A) , no absorbe el calor así como el nanocompuesto y no tiene suficiente calor para lograr las condiciones de moldeo por soplado.

Tabla 4 Además, se observó que las preformas 535/10A se pueden moldear por soplado en botellas con menos calor comparadas con las preformas PS535 puras. Por comparación, tanto PS535, mostrada como C en la Figura 2 como 535/10A, mostrada como A en la Figura 2, las preformas se recalentaron a sus condiciones optimizadas y una medición de la temperatura de superficie se hizo con un termómetro IR ya que salió del horno. La 535/10A, mostrada como A tuvo una temperatura de 126.6°C (246°F) mientras que la preforma PS535 mostrada como C en la Figura 2 tuvo una temperatura de 126.6°C (260°F) . La preforma PS535 también se recalentó a la condición optimizada para 535/10A y luego se probó para la temperatura de superficie y tuvo una temperatura de 103.3°C (218°F), la cual se muestra como B. En el mismo perfil de calentamiento (optimizado para 535/lOA) , la temperatura de superficie de la preforma 535/lOA es -2.2°C (28°F) más alta que la preforma PS535. Al mismo tiempo, para optimizar el calentamiento para las preformas PS535, tuvieron que ser calentados a 126.6°C (260°F) , que es -10°C (14°F) más alta que las preformas 535/lOA.

Las preformas 535/lOA se moldearon por soplado exitosamente en botellas en una velocidad de producción de 3000 b/h. Sin embargo, el mismo moldeador por soplado de estiramiento de inyección lineal ADS G62 falló al moldear por soplado las preformas PS535 en las mismas condiciones debido a una capacidad de calentamiento limitada. La incorporación de las nanoplaquetas de arcilla en la matriz de poliestireno se muestra que es capaz de mejorar tanto la eficiencia de procesabilidad como de calentamiento.

La incorporación del rellenador de arcilla orgánicamente modificado puede reducir efectivamente la contracción de la preforma y evitar la deformación durante el proceso de recalentamiento, el cual puede mejorar la procesabilidad de las preformas PS. Además, también se observó que la eficiencia y efectividad de calentamiento se mejoró. Las botellas 535/lOA moldeadas también exhiben alta rigidez. La adición de una cantidad pequeña de arcilla en las preformas PS no solamente se dirige al problema de procesamiento, sino también puede mejorar la eficiencia de calentamiento y las propiedades de la botella.

Las modalidades de la presente invención pueden incluir preformas que tienen contracción de recalentamiento de menos de 40%, opcionalmente menos de 35%, opcionalmente menos de 30% u opcionalmente menos de 25%. Las modalidades de la presente invención pueden incluir preformas que tienen distorsión de recalentamiento de menos de 8%, opcionalmente menos de 6%, opcionalmente menos de 4%, opcionalmente menos de 3% u opcionalmente menos de 2%.

Las modalidades de la presente invención pueden incluir preformas que tienen nanoplaquetas de arcilla en una matriz PS capaz de absorber ondas IR. Las preformas de la presente invención pueden alcanzar una temperatura más alta que aquella de una preforma sustancialmente similar sin nanoplaquetas de arcilla bajo las mismas condiciones. La temperatura puede ser por lo menos -15°C (5°F) más alto, opcionalmente por lo menos -12.2 (10°F) más alto, o por lo menos -9.4°C (15°F) más alta que aquel de una preforma sustancialmente similar sin nanoplaquetas de arcilla bajo las mismas condiciones.

Las modalidades de la presente invención pueden incluir preformas que tienen una capa de nanocompuesto y una capa de no nanocompuesto. Una preforma puede tener una capa interior de material de nanocompuesto y una capa exterior de material de no nanocompuesto. Alternativamente la preforma puede tener una capa interior de material de no nanocompuesto y una capa exterior de material de nanocompuesto. Alternativamente la preforma puede tener múltiples capas que incluyen por lo menos una capa de material de nanocompuesto. Un ejemplo es una preforma que tiene una capa interior de material nanocompuesto con una capa de piel en cada lado de un material de no nanocompuesto. Un proceso de moldeo por soplado de estiramiento por co-extrusión es una manera de producir una preforma que tiene múltiples capas.

El uso de términos más amplios tales como comprende, incluye, que tiene, etc. debe ser entendido para proporcionar soporte para los términos más estrechos tales como que consiste de, que consiste esencialmente de, comprendido sustancialmente de, etc.

El término "afinidad" como se utiliza en la presente se referirá a la tendencia de un primer material para mezclar o combinar con un segundo material de composición no similar, tal como un solvente y un soluto. Como se utiliza en la presente dos materiales tienen una afinidad entre si si no hay más de 3.0 (MPa1 2) de diferencia entre sus parámetros de solubilidad.

El término "materiales compuestos" se refiere a materiales que se hacen de dos o más materiales constituyentes (por ejemplo, un compuesto en capas y un material polimérico) con propiedades físicas y/o químicas significantemente diferentes y que permanecen separadas y distintas en un nivel macroscópico dentro de la estructura terminada .

El término "exfoliación" se refiere a la deslaminación de un material en capas que da por resultado la formación de capas o láminas desordenadas.

El término "nanocompuestos" se refiere a materiales que se crean al introducir nanoparticulados, también llamado materiales de relleno (por ejemplo, un compuesto en capas) en un material macroscópico (por ejemplo, un material polimérico), el cual es típicamente referido como la matriz.

El uso del término "opcionalmente" con respecto a cualquier elemento de una reivindicación se propone para significar que elemento objeto es requerido, o alternativamente, no es requerido. Ambas alternativas se proponen que están dentro del alcance de la reivindicación.

El uso de términos más estrechos tales como comprende, incluye, que tiene, etc. debe ser entendido para proporcionar soporte para los términos más estrechos tales como que consiste de, que consiste esencialmente de, comprendido sustancialmente de, etc.

El término "procesamiento" no se limita e incluye agitación, mezclado, molienda, combinado, etc. y combinaciones de los mismos, todos de los cuales se utilizan intercambiablemente en la presente. A menos de que sea establecido de otra manera, el procesamiento puede ocurrir en uno o más recipientes, tales recipientes que son conocidos para una experto en la técnica.

Dependiendo del contexto, todas las referencias en la presente a la "invención" pueden en algunos casos referirse a ciertas modalidades especificas solamente. En otros casos puede referirse a la materia objeto recitada en uno o más, pero no necesariamente todo, de las reivindicaciones. Mientras que lo anterior ^se dirige a las modalidades, versiones y ejemplos de la presente invención, que se incluyen para permitir que una persona de habilidad ordinaria en la técnica haga y use las invenciones cuando la información en este patente se combina con la información y tecnología disponible, las invenciones no se limitan a solamente estas modalidades, versiones y ejemplos particulares. Otras y modalidades, versiones y ejemplos adicionales de la invención pueden ser ideadas sin apartarse del alcance básico de la misma y el alcance de la misma se determina por las reivindicaciones que siguen.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Una preforma para el uso en procesos de moldeo por soplado de polímero basado en poliestireno, caracterizada porque comprende: un cuello que comprende un diámetro de cuello interno y un diámetro de cuello externo; un cuerpo que comprende un diámetro de cuerpo interno y un diámetro de cuerpo externo que conjuntamente forman una pared lateral; la preforma que comprende un nanocompuesto que incluye un polímero basado en poliestireno y un compuesto en capas .

2. La preforma de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el compuesto en capas se selecciona del grupo que consiste de arcilla natural, arcilla sintética, soles, coloides, geles y humos.

3. La preforma de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el compuesto en capas es un compuesto en capas tratado, formado al tratar un compuesto en capas con un compuesto orgánico para producir un compuesto en capas tratado que tiene una afinidad con estireno.

4. La preforma de conformidad con la reivindicación 3, caracterizada porque el compuesto en capas se trata por un químico que tiene un grupo orgánico que tiene un parámetro de solubilidad, en donde la diferencia entre el parámetro de solubilidad del grupo orgánico y el parámetro de solubilidad de estireno no es más de 3 . 0 (MPa1 2) .

5 . La preforma de conformidad con la reivindicación 3 , caracterizada porque el compuesto en capas se trata por un químico que comprende por lo menos un grupo de anillo de hidrocarburo .

6 . La preforma de conformidad con la reivindicación 3 , caracterizada porque el compuesto en capas se trata por un químico que comprende por lo menos un grupo metacrilato.

7. La preforma de conformidad con la reivindicación 3 , caracterizada porque el compuesto en capas se trata por un químico que es representado por la fórmula: donde HT es Sebo Hidrogenado ( ~65 % de Ci8 ; -30 % de Ci6; ~5 % de Ci4 ) .

8 . Un artículo, caracterizado porque se forma por el moldeo por soplado de la preforma de la reivindicación 1 .

9 . La preforma de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada porque la preforma tiene contracción de menos de 4 0 % cuando es recalentada durante un proceso de moldeo por soplado.

10 . La preforma de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada porque la preforma tiene distorsión de menos de 8% cuando es recalentada durante un proceso de moldeo por soplado.

11. La preforma de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el compuesto en capas mejora la eficiencia de calentamiento de la preforma y la preforma alcanza una temperatura por lo menos -15°C (5°F) más alta que una preforma idéntica sin el compuesto en capas cuando es recalentada durante un proceso de moldeo por soplado bajo las mismas condiciones.

12. La preforma de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la preforma incluye por lo menos una capa del nanocompuesto y por lo menos una capa de polímero basado en poliestireno que no es un nanocompuesto .

13. La preforma de conformidad con la reivindicación 12, caracterizada porque la preforma se produce por un proceso de moldeo por soplado de co-inyección .

14. Un método para formar un artículo moldeado por soplado, caracterizado porque comprende: proporcionar un nanocompuesto que comprende un polímero basado en poliestireno y un compuesto en capas; formar una preforma que tiene por lo menos una capa hecha del nanocompuesto; calentar la preforma; y moldear por soplado de inyección la preforma en un artículo .

15. El método de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque el moldeo por soplado de inyección comprende moldeo por soplado de estiramiento de inyección de la preforma en un artículo.

16. El método de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque el compuesto en capas se selecciona del grupo que consiste de arcilla natural, arcilla sintética, soles, coloides, geles y humos.

17. El método de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque el compuesto en capas es un compuesto en capas tratado, formado al tratar un compuesto en capas con un compuesto orgánico para producir un compuesto en capas tratado que tiene una afinidad con estireno.

18. El método de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque el compuesto en capas se trata por un químico que tiene un grupo orgánico que tiene un parámetro de solubilidad, en donde la diferencia entre el parámetro de solubilidad del grupo orgánico y el parámetro de solubilidad de estireno no es más de 3.0 (MPa1 2) .

19. El método de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque el compuesto en capas se trata por un químico que comprende por lo menos un grupo de anillo hidrocarburo .

20. El método de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque el compuesto en capas se trata por un químico que comprende por lo menos un grupo metacrilato.

21. El método de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque el compuesto en capas se trata por un químico que es representado por la fórmula: donde HT es Sebo Hidrogenado (~65% de Cis; -30% de Ci6; ~5% de Ci4) .

22. El método de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque el calentamiento de la preforma da por resultado una contracción de menos de 40% y una distorsión de menos de 8%.

23. El método de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque el compuesto en capas mejora la eficiencia de calentamiento de la preforma y la preforma alcanza una temperatura de por lo menos -15°C (5°F) más alta que una preforma idéntica sin el compuesto en capas cuando es calentada bajo las mismas condiciones.

24. El método de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque la preforma incluye por lo menos una capa del nanocompuesto y por lo menos una capa de polímero basado en poliestireno que no es un nanocompuesto.

25. Un artículo, caracterizado porque se forma por el método de la reivindicación 14.

26. Un método para la producción de un articulo moldeado por soplado que tiene morfología, procesabilidad, eficiencia de calentamiento y propiedades del artículo mejoradas, caracterizado porque comprende: mezclar el polímero basado en poliestireno con un compuesto en capas tratado para formar un nanocompuesto polimérico; formar una preforma que tiene por lo menos una capa hecha del nanocompuesto polimérico; calentar la preforma a una primera temperatura suficiente para el moldeo por soplado de la preforma; moldear por soplado de estiramiento de inyección la preforma en un artículo; en donde el compuesto en capas tratado se ha formado al tratar un compuesto en capas con un compuesto orgánico para producir el compuesto en capas tratado que tiene una afinidad con el polímero basado en poliestireno antes del mezclado; en donde el compuesto en capas mejora la eficiencia de calentamiento de la preforma y la primera temperatura es por lo menos -15°C (5°F) más alta que la temperatura de una preforma idéntica sin el compuesto en capas cuando es calentada bajo las mismas condiciones; en donde el calentamiento de la preforma da por resultado una contracción de menos de 40% y una distorsión de menos de 8%.

27. El método de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado porque el mezclado comprende por lo menos uno de los procesos de: combinar el polímero y el compuesto en capas tratado; mezclar la solución del polímero y el compuesto en capas tratado en un solvente; o mezclar el compuesto en capas tratado con un monómero basado en estireno antes de la polimerización.