Caracterización térmica y mecánica del EVOH puro procesado por extrusión

Abstract

El EVOH es un copolímero termoplástico etileno-alcohol vinílico. Tiene un gran interés industrial por sus buenas propiedades de barrera lo cual les hace especialmente útiles en los envases alimentarios. La última innovación es la adición de nanoarcilla para minimizar el efecto del agua que altera sus propiedades de barrera. El objetivo del presente estudio es analizar el comportamiento estructural del EVOH puro (Soarnol DC 32 03 F de Nipón Gohsei sin nanoarcilla) en las formas de granza prima extrudida tres veces en la extrusora doble husillo y de los films pasados en una extrusora multicapa. En efecto, ocurren problemas de degradación del polímero durante el procesamiento de mezcla y de conformación de las películas. El análisis de la degradación durante el procesamiento será realizado mediante: - una caracterización térmica de las granzas y de los films a través ensayos estándares de DSC, un fraccionamiento térmico (SSA) y un cálculo del índice de fluidez (MFI). - una caracterización mecánica clásica y a fractura de las películas a través ensayos de tracción y trabajo esencial de fractura (EWF) en DDENT. Los resultados térmicos y mecánicos han permitido identificar una posible reacción química durante el procesamiento de extrusión que tiene por consecuencia un alargamiento de las cadenas por creación de ramificaciones que actúan como defectos en los cristales. Además pueden ocurrir algunos entrecruzamientos puntuales (geles). La probabilidad de su presencia aumenta con los pases del proceso. Por lo tanto, a medida que aumentan los pases, observamos una disminución de la cristalinidad y de la perfección de los cristales, una aumentación de la rigidez y del trabajo necesario para iniciar la deformación plástica, así que una aumentación de la zona plástica en fractura. Finalmente, podemos asegurar de un cambio estructural del EVOH durante el procesamiento de mezcla que puede ser llamado degradación. La consecuencia es la alteración de las propiedades específicas del EVOH y sobre todo la de barrera.