Influencia de la variación de carga en el ensayo de índice de fluidez para polímeros

Resumen

Los materiales poliméricos se utilizan para diversos fines, desde la fabricación de envases de productos, piezas de automóviles y juguetes hasta utensilios domésticos, geomembranas y varias otras aplicaciones. Debido a la gran variedad de aplicaciones, los polímeros deben poseer características importantes como resistencia mecánica, barrera contra productos para evitar contaminaciones, aislamiento térmico y eléctrico, resistencia a la degradación causada por agentes químicos y otras propiedades, según el tipo de producto. Para cada producto que se desea obtener, existen polímeros que demuestran mejores capacidades por su desempeño o costo de producción. Polímeros como el PEAD (Polietileno de Alta Densidad), PEBDL (Polietileno de Baja Densidade Lineal) y el EVA (Etileno-Vinil Acetato) se utilizan como materia prima en la fabricación de productos poliméricos, y su procesamiento demanda diferentes condiciones de maquinaria. Además de la materia prima polimérica, la fabricación de productos utiliza aditivos como colorantes, mejoradores de flujo y protección contra la radiación UV, entre otros, que influyen en la capacidad de procesamiento de estos materiales. Una de las formas de evaluar esta influencia y controlar el proceso es el ensayo de índice de fluidez (Melt Flow Rate), que evalúa el efecto de la temperatura de procesamiento y de la fuerza aplicada sobre la reología de los polímeros. El ensayo de fluidez permite la variación de fuerza y temperatura en el equipo, permitiendo evaluar el efecto de estos parámetros sobre los polímeros en un proceso de extrusión con orificio calibrado. Para evaluar el efecto de la fuerza de extrusión del ensayo, se analizaron los polímeros PEAD, PEBDL y EVA en estado virgen y aditivados con carbón mineral, variando la fuerza aplicada a través de la masa del sistema. Los resultados indican que el uso de carbón mineral aumentó el índice de fluidez para el PEAD y PEBDL en comparación con el material virgen; sin embargo, el aumento de la fuerza disminuye la diferencia entre el material virgen y el aditivado. El EVA tiene la característica de reducir la fluidez del material con la adición de carbón y, con el aumento de la fuerza, ocurre una disminución aún mayor en comparación con el material virgen, del 2% (masa de 3,8 kg) al 13% (masa de 21,6 kg)