Evaluación del efecto de la adición del modificador de impacto MI80 en las propiedades mecánicas y térmicas de una poliamida 6 obtenida a partir del monómero caprolactama en la empresa POLYTECH S.A.S

Abstract

RESUMEN : El interés por los plásticos de ingeniería ha aumentado en los últimos años, empleándose en un gran número de industrias con una amplia variedad de aplicaciones; sin embargo, estos poseen deficiencias tales como sus bajos puntos de fusión, baja resistencia a la temperatura y al impacto en algunos polímeros semicristalinos, entre otras. Por esto es importante ahondar en mejorar algunas de estas propiedades para obtener mayor rendimiento en su aplicación en sitio, con este trabajo se pretendía desarrollar una PA6 aditivada, mediante la realización de una reacción de copolimerización con un comonómero que actúa como modificador de impacto. Para esto se realizó una reacción de polimerización aniónica dentro de las instalaciones de la empresa POLYTECH S.A.S. entre un monómero de caprolactama y un comonómero de naturaleza elastomérica denominado MI80. Mediante DRX se pudo corroborar que la fase cristalina α es la que predomina en el material, también se pudo confirmar que la adición del MI80 no alteró la estructura cristalina. Mediante los ensayos térmicos TGA y DSC se evidenció una polimerización en bloque con la adición del MI80 y una mayor estabilidad térmica de la PA6 en función de la incorporación del MI80. Finalmente, los ensayos mecánicos respaldaron la hipótesis de una disminución en los módulos de compresión y tensión y un aumento en la resistencia al impacto asociado a la naturaleza elastomérica del modificador; siendo el polímero CAST NYLON 6 – MI80 20 % el que mejor comportamiento presentó con una resistencia al impacto de 16,86J/m.

ABSTRACT: The interest in engineering plastics has increased in recent years, being used in many industries with a wide variety of applications; however, they have deficiencies such as low melting points, low temperature, and impact resistance in some semicrystalline polymers, among others. For this reason, it is important to improve some of these properties to obtain better performance in their on-site application. The aim of this work was to develop an additivated PA6 by performing a copolymerization reaction with a comonomer that acts as an impact modifier. For this purpose, an anionic polymerization reaction was carried out within the facilities of the company POLYTECH S.A.S. between a caprolactam monomer and a comonomer of elastomeric nature called MI80. By means of XRD it was possible to corroborate that the α crystalline phase is the one that predominates in the material; it was also possible to confirm that the addition of MI80 did not alter the crystalline structure. By means of TGA and DSC thermal tests, a block polymerization was evidenced with the addition of MI80 and a higher thermal stability of PA6 as a function of the addition of MI80. Finally, the mechanical tests supported the hypothesis of a decrease in the compressive and tensile modulus and an increase in the impact strength associated with the elastomeric nature of the modifier; the CAST NYLON 6 - 20%MI80 polymer showed the best performance with an impact strength of 16.86J/m.