Estudio de Mezclas y Copolímeros de PET/PEN

Abstract

En este presente trabajo se ha realizado el estudio de mezclas y copolímeros de Politereftalato de Etileno y Polinaftalato de Etileno con el objectivo de caracterizarlos termicámente, mécanicamente y ópticamente. La investigación se hizo sobre cuatro materiales diferentes : el PET SP04, dos copolímeros PET/PEN con concentraciones en naftenato distintas (el PEN831 y el PEN131) y una mezcla de 75% de PEN SP04 y de 25% de PEN831. La caracterización térmica se hizo gracias a la técnica de Calorimetría Diferencial de Barrido (DSC) y permitió evaluar el efecto de la acumulación de diferentes historias térmicas tal como un enfriamiento brusco y un lento, identificar las diferentes temperaturas caractéristicas de cada material y determinar la cristalinidad. Se observó que a medida que aumenta la fracción de naftenato, aumenta la Tg y reduce la cristalinidad. El PEN131 apareció como casi amorfo y la mezcla PET/PEN831 presentó láminas con una reducida cristalinidad y es la más barata. La caracterización mécanica permitió evaluar el efecto de la adición en pequeña cantidad del PEN sobre los parámetros mecánicos clásicos a través de ensayos a bajas y altas velocidades de solicitación. Se realizó ensayos de tracción y ensayos de resistencia al impacto por caída de dardo. Los valores de las caracteristicas a tracción a baja velocidad fueron practicamente equivalente para los cuatro materiales. A altas velocidades de solicitación ; los PET, PEN831 y PET/PEN831 presentaron un comportamiento dúctil mientras que el PEN131 tuvo tres tipos de fracturas diferentes : dúctil, frágil y otra intermedieria. La mejor resistancia al impacto fue la de la mezcla PET/PEN831 y puede atribuirse a la micro-estructura en forma de distintas fases que hace actuar un mecanismo de multiple yielding. A través del método del Trabajo Esencial de Fractura (EWF), se determinaron parámetros intrínsecos del proceso de fractura : el trabajo real de fractura (término llamado esencial) y el trabajo plástico (o también llamado no esencial). Los resultados del Trabajo Esencial de Fractura fueron practicamente equivalentes para los cuatro tipos de láminas. La caracterización óptica se hizo determinando el Haze, la Transmitancia, el Indice de Amarilleamiento y el Indice de Refracción. Todal las láminas presentaron valores muy parecidos de la transparencia, del Haze y del índice de amarilleamiento. A medida que aumenta la fracción de naftenato sea por copolimerización como por mezcla aumenta el índice de refracción. La mezcla PET/PEN831 presentó un mejor balance de resultados y su costo resultó mucho menor economicámente.