El estado fundido de los polímeros
semicristalinos como el polipropileno (PP) es el más apropiado para la
producción a nivel industrial de compuestos de grafeno (GR)/PP. La presente
investigación utilizó éste método con algunas características adicionales
respecto de una mezcla típica. Primeramente, se utilizaron concentrados
poliméricos para entonces preparar concentraciones específicas. Los
concentrados variaron entre 10 y 60% en peso y los compuestos entre 0.005 y 3%
en peso. Los compuestos fueron peletizados en un extrusor de doble husillo y
caracterizados morfológicamente por medio de calorimetría de barrido
diferencial (DSC), análisis termogravimetrico (TGA), y viscosimetría capilar (CV).
Los pellets fueron posteriormente transformados en una máquina de inyección
para formar probetas ASTM tipo 1. Estas se caracterizaron mecánicamente en modo
elongación, flexión y resistencia al impacto. Los resultados de DSC indicaron
un aumento de cristalinidad a bajas concentraciones de GR, junto con un ligero
efecto de nucleación heterogénea. Las concentraciones más elevadas llevaron a
una disminución de la nucleación y de la cristalinidad, y solo indicaron
efectos de un relleno simple. Los resultados de TGA indicaron que a
concentraciones menores al 3% de GR el producto compuesto se degrada a
temperaturas más bajas que el PP de referencia. En cuanto a las mediciones
reológicas, las viscosidades aparentes en función de la tasa de corte no
mostraron diferencias significativas entre el polímero y los compuestos
estudiados, lo que indicó que los compuestos se pueden ser procesados bajo las
mismas condiciones que el PP. Las propiedades mecánicas mostraron incrementos
en los módulos de flexión y resistencia al rompimiento y más marcadamente en el
módulo de deformación mecánico a costa de la resistencia a la flexión.
Se agradece el apoyo del fondo para la investigación del CIQA, proyecto 6674