Los materiales plásticos son propensos a la degradación provocada por el oxígeno atmosférico. Estas reacciones de autooxidación ya se producen a temperatura ambiente, pero son especialmente importantes durante el procesamiento por fundición. La incorporación de antioxidantes a los polímeros resulta en una ralentización pronunciada de los procesos de oxidación. Sólo así es posible, por ejemplo, la producción de las conocidas piezas de plástico mediante moldeo por inyección. El desarrollo de nuevos grados de plástico va acompañado de largos procedimientos experimentales para optimizar el contenido de antioxidantes. Los investigadores del Instituto Fraunhofer para la Durabilidad Estructural y la Fiabilidad de Sistemas LBF consideran las investigaciones reológicas on-line como un prometedor método para acelerar el proceso de desarrollo.
En los experimentos, se utilizó un paquete estabilizador comercial típico que contenía antioxidantes.
La caracterización on-line ofrece nuevas posibilidades
Los investigadores de Fraunhofer LBF tenían como objetivo obtener un indicio sobre la eficacia real del estabilizador ya durante la etapa de preparación. Con este objetivo, se utilizó la viscosidad de la masa fundida como respuesta registrada mientras se variaba la receta. Esto se ha logrado mediante la incorporación de un reómetro on-line detrás de los extremos de los husillos de una extrusora de doble husillo, para medir las curvas de flujo de la cizalla, así como la viscosidad de elongación. Los primeros experimentos se llevaron a cabo en un polipropileno (PP) virgen mínimamente estabilizado. La cantidad de estabilizador añadido se varió a velocidades de husillo seleccionadas. La reducción de la degradación relacionada con el proceso se refleja inmediatamente en un aumento de la viscosidad en las curvas de flujo. Por encima de cierto nivel de aditivo, no se registra más aumento de la viscosidad. Esto significa, que para las condiciones de procesamiento reales, la concentración de estabilizador ha alcanzado el límite por encima del cual no se puede lograr ninguna mejoría adicional.
Por lo tanto, la reología on-line brinda al desarrollador de formulaciones información valiosa sobre la eficacia de un estabilizador de procesamiento ya durante el compounding.
