Study of the impact toughening of high-density polypropylene cellular polymers by using blends with thermoplastic elastomers

Study of the impact toughening of high-density polypropylene cellular polymers by using blends with thermoplastic elastomers

Doctorado en Física
Doctor/a: Santiago Muñoz Pascual
Fecha de la lectura: 28 de mayo de 2021
Directores: Miguel Ángel Rodríguez Pérez y Cristina Saiz Arroyo
Tribunal: Jose Miguel Martín Martínez, Ester Laguna Gutiérrez y José Ignacio Velasco Perero

Introducción

Esta tesis trata de explorar el aumento de la ductilidad en el impacto de espumas de polipropileno añadiendo elastómeros. Para ello, el enfoque que se adopta es el de encontrar la relación entre el proceso, la estructura a diversos niveles (morfología cristalina, de la fase dispersa y la estructura celular), la composición y las propiedades de impacto.

Objetivos

El principal objetivo de esta tesis es estudiar la influencia de la composición química, los parámetros de proceso y las características morfológicas en el impacto de materiales celulares poliméricos de alta densidad basados en mezclas de polipropileno y elastómeros termoplásticos, esto es, descubrir los parámetros clave que permiten mejorar la resistencia al impacto en espumas basadas en mezclas de PP y elastómeros. Este es un campo de investigación amplio y, en consecuencia, se ha dividido en cuatro subobjetivos, que atienden a las complejas relaciones existentes entre la composición, el proceso, la estructura y las propiedades finales de los materiales considerados durante esta investigación.

Desarrollo

Se han desarrollado las siguientes actividades: utilizar una extrusora de doble husillo para producir mezclas de polipropileno y elastómeros en las que la fase dispersa del elastómero actúa como modificador del impacto; comprender las diferencias en la estructura cristalina, elastomérica y celular provocadas por el uso de diferentes procesos de espumado, como el moldeo por inyección a baja y alta presión; evaluar el efecto de la temperatura de inyección y del molde en el moldeo por inyección de espumas a baja presión sobre la estructura celular y las propiedades de impacto; relacionar los resultados de impacto con el proceso y la estructura obtenida en cada uno de ellos; y discernir el papel de la fase dispersa, su morfología y los cambios que sufre la morfología con las condiciones de producción. Finalmente, se han empleado partículas rígidas y polipropileno ramificado para mejorar la estructura, la rigidez y la tenacidad.