El uso de las mezclas de polímeros en aplicaciones industriales ha aumentado enormemente en las últimas décadas. Se han llevado a cabo numerosas investigaciones para obtener nuevos materiales poliméricos con características mejoradas para aplicaciones específicas o con una mejor combinación de varias propiedades.
A la hora de desarrollar mezclas de polímeros, hay que tener en cuenta una serie de cuestiones sobre la investigación, el desarrollo y el control de calidad. Lo importante es la compatibilidad. Las mezclas
de polímeros compatibles evitan efectos indeseados, como :
• Envejecimiento prematuro
• Craqueo y desgarro
• Abrasión
• Rotura o desintegración
• Impermeabilidad a elementos naturales
• Ataque químico
La calorimetría diferencial de barrido (CDB) es una técnica de análisis térmico que proporciona una información valiosa sobre la transición vítrea de las mezclas de polímeros. La medición de la transición
vítrea de las mezclas de polímeros deseadas permite determinar rápida y fácilmente su compatibilidad.
Análisis de las mezclas de polímeros compatibles con CDB
Los ejemplos a continuación muestran cómo se utilizó la CDB 1 para medir la transición vítrea de dos mezclas de polímeros diferentes.
Las muestras se enfriaron previamente de 120 ºC a -140 ºC a una velocidad de 5 K/min, tras lo cual se midieron calentándolas de -140 ºC a 100 ºC a una velocidad de 10 K/min en una atmósfera de nitrógeno a 50 ml/min, para determinar la temperatura a la que se producía la transición vítrea. Las curvas CDB se evaluaron con el software STARe para investigar la compatibilidad de las mezclas.
La transición vítrea de la figura 1 es relativamente amplia y abarca un intervalo de temperatura de 60 K entre -110 ºC y -50 ºC. La incidencia de solo una transición vítrea en la mezcla de polímeros demuestra que los componentes poliméricos son compatibles.
La curva CDB de la figura 2 indica la presencia de dos transiciones vítreas. La transición vítrea del caucho natural (NR) se produce a -58,8 ºC, mientras que la del caucho estireno-butadieno (SBR) se produce a -44,1 °C, lo que demuestra que los polímeros utilizados en la mezcla son incompatibles.
Los resultados de la CDB demuestran que se observa una transición vítrea con mezclas de polímeros compatibles. Las mezclas de polímeros incompatibles revelan que las fases de polímero son independientes, ya que cada fase presenta su propia transición vítrea. Las curvas CDB aportan una valiosa información cuando se desea determinar la compatibilidad de las mezclas poliméricas. La CDB 1 es una herramienta que proporciona resultados rápidos y precisos en un amplio intervalo de temperatura. Cuenta con la ventaja adicional de un cambiador de muestras automático opcional, que permite realizar mediciones automatizadas.