Análisis de mezclas poliestireno/polietileno

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(1)ANÁLISIS DE MEZCLAS POLIESTIRENO/POLIETILENO. ANA MARÍA NOVA BASTIDAS. UNIVERSIDAD DE LOS ANDES FACULTAD DE INGENIERIA DEPARTAMENTO DE INGENIERIA QUÍMICA BOGOTÁ 2003.

(2) ANÁLISIS DE MEZCLAS POLIESTIRENO/POLIETILENO. ANA MARÍA NOVA BASTIDAS. Proyecto de Grado para optar al titulo de Ingeniero Químico. Asesor: MIGUEL W. QUINTERO Coasesor: LUIS ZALAMEA. UNIVERSIDAD DE LOS ANDES FACULTAD DE INGENIERIA DEPARTAMENTO DE INGENIERIA QUÍMICA BOGOTÁ 2003.

(3) AGRADECIMIENTOS. El autor expresa su agradecimiento a Miguel W. Quintero asesor del proyecto y a Luis Zalamea, coasesor, por su valiosa y oportuna orientación..

(4) CONTENIDO pág. LISTA DE TABLAS ........................................................................................................ 2 LISTA DE FIGURAS...................................................................................................... 4 LISTA DE APÉNDICES................................................................................................. 6 INTRODUCCIÓN ........................................................................................................... 7 CAPITULO 1. CONSIDERACIONES TEÓRICAS ...................................................... 8 1.1 COMPORTAMIENTO DE LAS MEZCLAS POLIMÉRICAS................................. 8 1.1.1 Termodinámica de las mezclas ................................................................................ 8 1.1.2 Principios de compatibilización de las mezclas..................................................... 12 1.1.3. Efectos de adición de compatibilizantes a las mezclas......................................... 13 1.1.3.1 Copolímero.......................................................................................................... 13 1.1.3.2 Titanato ............................................................................................................... 14 1.2 DESCRIPCIÓN DEL TIPO DE POLÍMERO .......................................................... 15 1.2.1 Polietileno (PE)...................................................................................................... 15 1.2.1.1 Polietileno de Alta Densidad (PEAD) ................................................................ 17 1.2.1.2 Polietileno de Baja Densidad (PEBD) ................................................................ 18 1.2.1.3 Polietileno Lineal de Baja Densidad (PELBD) .................................................. 18 1.2.2 Poliestireno (PS) .................................................................................................... 19 CAPITULO 2. EXPERIMENTACIÓN ....................................................................... 20 2.1 SISTEMA DE EXPERIMENTACIÓN.................................................................... 20 2.1.1 Descripción de los materiales ................................................................................ 20 2.1.2 Condiciones de operación y ensayo ....................................................................... 22 2.2 PROGRAMACIÓN EXPERIMENTAL .................................................................. 24 2.2.1 Diseño de Experimentos ........................................................................................ 24 CAPITULO 3. RESULTADOS ..................................................................................... 27 3.1 PROPIEDADES COMPONENTES PUROS........................................................... 27 3.2 PROPIEDADES MEZCLAS SIN COMPATIBILIZANTE .................................... 27 3.3 PROPIEDADES MEZCLAS COMPATIBILIZADAS............................................ 27 3.4 MORFOLOGIA........................................................................................................ 30 CAPITULO 4. ANÁLISIS DE RESULTADOS ........................................................... 34 4.1 PROPIEDADES MECÁNICAS............................................................................... 36 4.2 MORFOLOGIA DE LAS MEZCLAS ..................................................................... 38 4.3 EVALUACIÓN DE COSTOS................................................................................. 41 5. CONCLUSIONES .................................................................................................... 42 6. RECOMENDACIONES............................................................................................ 43 APÉNDICES ................................................................................................................. 44 BIBLIOGRAFIA ........................................................................................................... 76.

(5) IQ-2003-1-15. LISTA DE TABLAS pág. Tabla 1. Efecto de las ramificaciones sobre las propiedades del PE........................... 17 Tabla 2. Propiedades PEAD.......................................................................................... 20 Tabla 3. Propiedades PEBD.......................................................................................... 20 Tabla 4. Propiedades PELBD ....................................................................................... 21 Tabla 5. Propiedades PS (resina # 1)............................................................................ 21 Tabla 6. Propiedades PS (resina # 2)............................................................................ 21 Tabla 7. Propiedades del los polietilenos para el cálculo del factor de corrección R1 24 Tabla 8. Factores y niveles a evaluar............................................................................ 25 Tabla 9. Propiedades mecánicas para los componentes puros .................................... 27 Tabla 10. Propiedades mecánicas para las mezclas sin compatibilizante................... 27 Tabla 11. Resistencia a la Tensión para las mezclas compatibilizadas....................... 27 Tabla 12. Porcentaje de elongación en la ruptura para las mezclas compatibilizadas ........................................................................................................................................ 28 Tabla 13. Módulo de Elasticidad para las mezclas compatibilizadas.......................... 28 Tabla 14. Tenacidad para las mezclas compatibilizadas.............................................. 28 Tabla 15. Propiedades individuales obtenidas de los ensayos de tensión .................. 44 Tabla 16. Modelo de Análisis de Varianza para los resultados ................................... 56 Tabla 17. Análisis de varianza para la Resistencia a la tensión.................................. 57 Tabla 18. Análisis de varianza para el Porcentaje de elongación a la ruptura ......... 59 Tabla 19. Coeficientes para modelo de predicción para el Porcentaje de elongacion a la ruptura .................................................................................................................... 60 Tabla 20. Análisis de varianza para el Módulo de elasticidad..................................... 61. 2.

(6) IQ-2003-1-15. Tabla 21. Análisis de varianza para el Módulo de elasticidad de mezclas compatibilizadas con SEBS ........................................................................................... 62 Tabla 22. Análisis de varianza para el Módulo de elasticidad de mezclas compatibilizadas con Titanato....................................................................................... 62 Tabla 23. Coeficientes para modelo de predicción para el Módulo de elasticidad..... 63 Tabla 24. Análisis de varianza para la Tenacidad ....................................................... 64 Tabla 25. Análisis de varianza para la Tenacidad de mezclas compatibilizadas con SEBS .............................................................................................................................. 65 Tabla 26. Análisis de varianza para la Tenacidad de mezclas compatibilizadas con Titanato.......................................................................................................................... 65 Tabla 27. Coeficientes para modelo de predicción para el Porcentaje de elongacion 66 a la ruptura .................................................................................................................... 66 Tabla 28. Precios comerciales de los Agentes de Acople............................................. 75 Tabla 29. Evaluación comparativa del costo de las formulaciones............................ 75. 3.

(7) IQ-2003-1-15. LISTA DE FIGURAS pág.. Figura 1. Curvas Esfuerzo – Deformación PEBD/PS................................................. 29 Figura 2. Curvas Esfuerzo – Deformación PEAD/PS................................................. 29 Figura 3. Curvas Esfuerzo – Deformación PELBD/PS .............................................. 30 Figura 4. SEM para la mezcla PEAD/PS, (a) Sin acople; (b) 9% SEBS; (c) 0.625% Titanato............................................................................................................................30 Figura 5. SEM para la mezcla PELBD/PS, (a) Sin acople; (b) 9% SEBS; (c) 0.625% Titanato............................................................................................................................31 Figura 6. SEM para la mezcla PEBD/PS, (a) Sin acople; (b) 9% SEBS; (c) 0.625% Titanato............................................................................................................................32 Figura 7. Morfología co-continua en la mezcla PEAD/PS con 9%SEBS .................. 39 Figura 8. Efecto de coalescencia en la mezcla sin compatibilizar de PEAD/PS ........ 39 Figura 9. Efecto del agente de acople sobre la morfología de la mezcla PELBD/PS, (a) 9% SEBS; (b) 0.625% Titanato............................................................................... 41 Figura 10. Prueba de normalidad para los residuales del análisis de Resistencia a la tensión ............................................................................................................................ 58 Figura 11. Prueba de normalidad para los residuales del análisis de Porcentaje de elongación...................................................................................................................... 60 Figura 12. Prueba de normalidad para los residuales del análisis de Módulo de elasticidad....................................................................................................................... 63 Figura 13. Prueba de normalidad para los residuales del análisis de Tenacidad ...... 66 Figura 14. Resistencia a la tensión para mezclas compatibilizadas con SEBS.......... 67 Figura 15. Resistencia a la tensión para mezclas compatibilizadas con Titanato...... 67 Figura 16. Porcentaje de elongación para mezclas compatibilizadas con SEBS....... 68 Figura 17. Porcentaje de elongación para mezclas compatibilizadas con Titanato... 68. 4.

(8) IQ-2003-1-15. Figura 18. Módulo de Elasticidad para mezclas compatibilizadas con SEBS............ 69 Figura 19. Módulo de Elasticidad para mezclas compatibilizadas con Titanato ....... 69 Figura 20. Tenacidad para mezclas compatibilizadas con SEBS ............................... 70 Figura 21. Tenacidad para mezclas compatibilizadas con Titanato........................... 70 Figura 22. Resistencia a la tensión PEAD/PS ............................................................. 71 Figura 23. Resistencia a la tensión PELBD/PS........................................................... 71 Figura 24. Resistencia a la tensión PEBD/PS ............................................................. 71 Figura 25. Porcentaje de elongación PEAD/PS .......................................................... 72 Figura 26. Porcentaje de elongación PELBD/PS........................................................ 72 Figura 27. Porcentaje de elongación PEBD/PS .......................................................... 72 Figura 28. Módulo de Elasticidad PEAD/PS ............................................................... 73 Figura 29. Módulo de Elasticidad PELBD/PS............................................................. 73 Figura 30. Módulo de Elasticidad PEBD/PS ............................................................... 73 Figura 31. Tenacidad PEAD/PS................................................................................... 74 Figura 32. Tenacidad PEBLD/PS ............................................................................... 74 Figura 33. Tenacidad PEBD/PS................................................................................... 74. 5.

(9) IQ-2003-1-15. LISTA DE APÉNDICES. pág. APÉNDICE A. Propiedades mecánicas individuales obtenidas a partir de los ensayos de tensión ....................................................................................................................... 44 APÉNDICE B. Análisis Estadístico.............................................................................. 55 APENDICE C. Análisis de Varianza............................................................................ 57 APENDICE D. Gráficos comparativos de propiedades por mezcla ........................... 67 APÉNDICE E. Gráficos comparativos de propiedades por agente de acople ............ 71 APÉNDICE F. Evaluación comparativa del costo de los agentes de acople por formulación.................................................................................................................... 75. 6.

(10) IQ-2003-1-15. INTRODUCCIÓN. La idea de mezclar dos polímeros nació hace 30 años (Datta, 1996, p. v) de la necesidad de encontrar un material que cumpliera con un balance de propiedades, que no podía encontrarse en materiales en estado puro. Los polímeros que intervienen en la mezcla son seleccionados por la complementariedad de sus propiedades mecánicas. Teóricamente, una mezcla de este tipo brinda la posibilidad de encontrar propiedades intermedias, atractivas para muchas aplicaciones, sin que sea necesario el desarrollo de un nuevo material. Sin embargo, no es suficiente con pensar en la mezcla de dos polímeros para obtener las propiedades deseadas. Dada la baja compatibilidad de los polímeros, es necesario implementar en estas mezclas el uso de agentes de acople. El desarrollo de este estudio analiza la influencia de dos agentes de acople sobre una mezcla Polietileno/Poliestireno (PE/PS), los cuales actúan sobre la mezcla estabilizando su morfología con el fin de obtener las propiedades deseadas. Este estudio sirve a su vez como fuente de comparación entre los dos agentes de acople ensayados: Kraton1 G-1651 y Ken-React 2 LICA38 (Titanato). Los agentes de acople tipo Kraton, copolímero tribloque de estireno, etileno y butadieno, han demostrado ser más eficientes en la optimización de las propiedades de una mezcla (Datta, 1996, p.47). En este estudio se analiza el comportamiento de los titanatos como agentes de acople alternativos y se estudian las ventajas y desventajas que su uso representa en la compatibilización de mezclas PE/PS. La mejor opción de compatibilización para una mezcla, se define con base en la evaluación comparativa del costo y las proporciones usadas de los agentes de acople, contra las propiedades mecánicas obtenidas en cada caso. 1. Marca registrada KRATON Polymers Holdings B.V.. 7.

(11) IQ-2003-1-15. CAPITULO 1. CONSIDERACIONES TEÓRICAS. Comprender lo que sucede durante la mezcla de dos polímeros, las propiedades más importantes de estos antes del mezclado y la forma en la que trabajan los agentes de acople implementados, es el primer paso para profundizar en el estudio de la compatibilización de mezclas poliméricas. Esta es la base para definir los parámetros más importantes que se tienen en cuenta durante el análisis de las pruebas que aplicadas a las mezclas obtenidas.. 1.1 COMPORTAMIENTO DE LAS MEZCLAS POLIMÉRICAS 1.1.1 Termodinámica de las mezclas La baja compatibilidad que se observa en la mezcla de dos polímeros puede explicarse fácilmente desde los mismos principios termodinámicos que definen el comportamiento de cualquier sistema. Específicamente, la teoría termodinámica para mezclas de polímeros fue desarrollada por Flory y Huggins en 1941, con base en el Modelo de Lattice, para que una mezcla binaria de polímeros, a presión y temperatura constantes, sea miscible, el cambio en la energía libre de Gibbs durante el proceso de mezcla debe ser negativo (Kumar, 1998, p. 287). ∆G m. = ∆H m. −. Contribución Entálpica. 2. Marca registrada Kenrich Petrochemicals, Inc.. T∆ S m. <0. Contribución Entrópica. 8.

(12) IQ-2003-1-15. Expresada en términos de la teoría de Flory y Huggins, se obtienen: (Dutta, 1998, p. 10)  ∆Gm  φ1 φ χ =  ln φ1 + 2 ln φ2  + φ1φ2 VRT  ν1 N1 ν2 N 2 ν . Contribución Entrópica. Contribución Entálpica. V : volumen total de la mezcla R: constante de los gases ideales T: temperatura absoluta Ni : grado de polimerización de los componentes φι: fracción volumétrica de los componentes vi : volumen mola de los meros χ: Parámetro de interacción de Flory. De esta expresión se obtienen las razones que explican la inmiscibilidad de un par de polímeros: -. Debido al alto peso molecular (grado de polimerización >1000), que tienen los polímeros de interés, es evidente que el primer término que representa el cambio entrópico es por lo general muy pequeño.. -. El segundo termino, que refleja el cambio entálpico de energía, depende definitivamente del parámetro de interacción de Flory ( χ ), y solo podrá despreciarse el efecto de la interacción molecular cuando χ =0.. Según lo anterior, cuando χ ≠ 0 la entropía de la mezcla debe ser lo suficientemente grande para contrarrestar el efecto entálpico y hacer la mezcla miscible. Sin embargo, tal como se anotó anteriormente, el aporte de los términos entrópicos es muy pequeño y ∆Gm será positivo aún cuando el aporte entálpico no sea muy significativo, haciendo la mezcla inmiscible a las condiciones de mezclado dadas.. 10.

(13) IQ-2003-1-15. Teniendo en cuenta lo anterior, es posible modificar el comportamiento de la mezcla para hacerla miscible, a condiciones de temperatura y presión dadas: Mezclas poliméricas de bajo peso molecular: Cuando los polímeros mezclados son de bajo peso molecular, el término entrópico será más grande al punto de poder superar en algunos casos el término entálpico, haciendo ∆Gm <0. Sin embargo, no tiene mucho sentido el uso de polímeros de bajo peso molecular, pues con esta clase de materiales no es posible lograr las propiedades mecánicas deseadas: resistencia a la tracción y resistencia al impacto, entre otras. Mezclas con χ < 0: - El parámetro de interacción χ podrá ser negativo debido a la presencia de fuertes fuerzas de atracción (Dutta, 1996, p. 13). Este tipo de interacciones son las que suceden por ejemplo, entre un aceptor y receptor de electrones, como en el caso de enlaces de hidrógeno. Estos enlaces por tanto, no dependen de los componentes por si mismos, sino de la forma en la que estos interactúen durante el mezclado. - El parámetro de interacción χ será negativo debido a la presencia de fuertes atracciones moleculares cuando uno de los componentes es un copolímero, el cual puede. interactuar. fuertemente. con. los. monómeros. y. aún. estar. unido. microscópicamente a su estructura favoreciendo la miscibilidad.. Conocer hasta que punto se puede intervenir sobre una mezcla polimérica para lograr su miscibilidad, es importante para analizar los diferentes casos, y al menos hacer que una mezcla especifica sea compatible en cierto rango de composiciones y a unas condiciones de mezclado dadas. Es claro además, que lograr cierto grado de compatibilidad no es una tarea fácil dada la naturaleza de los componentes involucrados en las mezclas y a la forma en que interactúan. 11.

(14) IQ-2003-1-15. 1.1.2 Principios de compatibilización de las mezclas Una mezcla miscible, dados unos parámetros termodinámicos fijos (temperatura, presión, composición) y unos componentes con estructura química molecular definida, es como se mencionó anteriormente aquella donde ∆Gm <0.. Si una mezcla de. polímeros es compatible con una composición 50/50 (w/w), se podría pensar que lo será en todo el rango de composiciones, a las mismas condiciones de temperatura y presión (Dutta, 1996, p. 7). Sin embargo, dado que el parámetro para la obtención de miscibilidad es bastante estricto (∆Gm <0),. sólo se espera que en una mezcla de. polímeros los componentes sean compatibles para unas condiciones de composición dadas que atiendan a requerimientos mecánicos determinados. La obtención de propiedades mecánicas específicas, es uno de los objetivos más importantes de la compatibilización de mezclas poliméricas. Debido al comportamiento termodinámico de las mezclas, éstas suelen inducir a la obtención de materiales inestables molecularmente, débiles y quebradizos (van der Wal, 1998 p. 2). Esto debido a que la dispersión de una fase en otra puede resultar en la presencia de pequeños puntos de concentración de esfuerzos, donde la adhesión interfacial es pobre y por tanto lo serán también las propiedades mecánicas. Una mezcla polimérica será entonces compatible si se obtiene la estabilidad molecular suficiente para que esta exprese el balance de propiedades mecánicas deseado, sin que sea necesario que la mezcla sea en si misma miscible. Esta compatibilidad se logra cuando se trabaja para reducir la tensión superficial entre los dos polímeros de naturaleza incompatibles, permitiendo que una fase se disperse en la otra apropiadamente (XU, 1999, p. 208). De esta forma se estabiliza la estructura molecular de la mezcla y se eliminan los puntos de concentración de esfuerzos.. 12.

(15) IQ-2003-1-15. 1.1.3. Efectos de adición de compatibilizantes a las mezclas El efecto más sobresaliente del compatibilizante es la reducción de la tensión interfacial, dado que actúa como un agente emulsificante que favorece la dispersión de una fase en otra aumentando así la fuerza de adhesión entre las fases. Adicionalmente, inhibe la coalescencia de la fases modificando las características del límite entre estas. La compatibilización está influenciada además por la distribución molecular de los componentes, la concentración del compatibilizante en la fase dispersa (van de Wal, 1998, p. 3) y el tipo de compatibilizante usado. A continuación se describen algunas de estas características en los agentes de acople usados. 1.1.3.1 Copolímero El copolímero usado es el Kraton3 G-1651. El Kraton es un copolímero tribloque de estireno, etileno y butadieno, lineal con un contenido del 33% de bloque estireno. - Mecanismo de Acople: En este caso los copolímeros funcionan como puentes entre los límites de los componentes, esto gracias a que están compuestos por unidades químicamente idénticas a las de los componentes mezclados, que permanecen molecularmente unidos aún durante la mezcla aumentando la dispersión de las fases y reduciendo la tensión superficial entre ellas. Cada uno de los bloques debe ser del largo conveniente para permitir que las interacciones que se generan entre las moléculas sean lo suficientemente fuertes para unir a las fases y disminuir la generación de puntos muertos concentradores de esfuerzos.. 3. Marca registrada KRATON Polymers Holdings B.V.. 13.

(16) IQ-2003-1-15. - Efectos sobre las propiedades del material: La adición de SEBS como agente de acople reduce considerablemente la tensión interfacial y puede pensarse que este efecto es proporcional a la cantidad usada de este. Sin embargo, cuando el compatibilizante es mayor a la tercera parte de la mezcla 4 , no se aprecia un efecto significativo sobre el comportamiento de la mezcla, tampoco cuando se encuentra en niveles muy bajos. En general, la cantidad máxima usada de compatibilizante, no suele exceder el 10% en peso de SEBS sobre el valor total (XU, 1999, p.209) 1.1.3.2 Titanato El titanato usado es el LICA38 5 . Este agente de acople es de tipo Neoalcoxy. Su estructura química se muestra continuación: Titanato neopentil (dialil)oxy, tri (dioctil) pirofosfato (Monte, 1993, Tabla 10). - Mecanismo de acople: Los agentes de acople derivados del titanio reaccionan con los protones del substrato superficial en la interfase inorgánica, generando sobre esta una matriz orgánica reactiva compatible (Katz, 1987, p. 77). Por ejemplo, para un titanato tipo neoalcoxy - ROTi(OXRY)3 con un substrato M, el mecanismo de acople puede ser descrito de la siguiente forma: (Y − R − X − O) 3 Ti − OR' + MOH → (Y − R − X − O) 3 Ti − OM + R' OH Donde la función [R] provee la compatibilidad polimérica con la generación de interacciones de van de Waals ya sea a través de cadenas alifáticas o aromáticas (Katz,. 4 5. Igual cantidad de lo tres componentes Marca registrada Ken-React. 14.

(17) IQ-2003-1-15. 1987, p.84). Adicionalmente, la función Ti-O actúa como donante o aceptor de electrones, causando redistribución molecular en la estructura y del peso molecular en la fase polimérica (Monte, 1993, p. 3) - Efectos sobre las propiedades del material: La porción [X], puede afectar el comportamiento del compuesto dependiendo de la naturaleza química del grupo que la conforma: fenólico, carboxilo, sulfonil, fosfato, pirofosfato, etc. (Katz, 1987, p. 84). La cantidad de titanato oscila entre 0.2% hasta 2% en peso según la aplicación. Sin embargo, para un sondeo inicial de las propiedades sobre la mezcla, se recomienda el uso de 0.25%, 0.5% y 1.0% en peso de titanato (Katz, 1987, p. 92).. 1.2 DESCRIPCIÓN DEL TIPO DE POLÍMERO El poliestireno (PS) y el polietileno (PE) son materiales que se clasifican como commodities, esto debido a su facilidad de producción y procesamiento que les permite tener volúmenes anuales de producción bastante amplios. Sin embargo, en su estado natural estos materiales poseen ciertas propiedades no deseables para su uso en otras aplicaciones fuera de las convencionales donde se requieren propiedades mecánicas superiores. Es por esto que aunque son dos materiales muy conocidos y usados, la idea de mezclarlos para optimizar sus propiedades obedece al desarrollo de nuevos materiales convenientes para otras aplicaciones. 1.2.1 Polietileno (PE) Hace parte de la familia de los polímeros termoplásticos. Es un polímero oleofínico, de estructura simple:. H. H. (C. C )n. H. H. 15.

(18) IQ-2003-1-15. Su producción a partir de gas de etileno 6 hace que el proceso sea simple y realmente económico. Aún cuando existen diferentes tipos de PE, la mayoría de sus propiedades dependen de su estructura molecular básica, y por tanto se aplican a cualquier tipo de PE: (Strong, 1996, pp. 155) -. Resistencia a los solventes: la presencia de únicamente carbono e hidrógeno en su estructura y su alto peso molecular le confieren resistencia a los solventes.. -. Resistencia Eléctrica: La gran resistencia a la conducción de electricidad se debe a la baja polaridad que presenta la molécula, por la pequeña diferencia de electronegatividades entre el hidrógeno y el carbono.. Propiedades más específicas dependen de la forma en que las moléculas interactúan entre ellas, y específicamente de la forma en que se disponen las cadenas. Esto es el resultado de condiciones de operación diferentes durante la polimerización, tales como: temperatura, presión y tipo de catalizador. Para el caso del PE, reacciones a altas temperaturas y presiones generan rompimiento adicional entre los enlaces carbono-hidrogeno, donde usualmente se unen otras cadenas, generando ramificaciones a lo largo de la cadena principal. De aquí parte la diferencia esencial entre los diferentes tipos de PE que se refleja en la densidad asociada al compuesto. La cantidad y el tipo de ramificaciones influyen directamente sobre las propiedades finales del material. Se pueden observar las siguientes tendencias con respecto al cambio en las propiedades a medida que aumenta el grado de ramificaciones en la estructura.. 6. Obtenido fácilmente a partir de gas natural: metano (Strong, 1996, p 155). 16.

(19) IQ-2003-1-15. Tabla 1. Efecto de las ramificaciones sobre las propiedades del PE Propiedad Densidad Punto de Fusión Resistencia a Creep Resistencia a la tensión Rigidez Dureza Resistencia al impacto Transparencia Resistencia a la oxidación Estabilidad a UV Resistencia a los solventes Permeabilidad Estabilidad dimensional. Como se afecta el comportamiento de esta propiedad cuando aumentan las ramificaciones Decrece Decrece Decrece Decrece Decrece Decrece Aumenta Aumenta Decrece Decrece Decrece Aumenta Decrece. Fuente: Strong, 1996, p.57. A lo largo de este estudio se analizan tres tipos diferentes de PE: 1.2.1.1 Polietileno de Alta Densidad (PEAD) El PEAD es el resultado de un proceso de polimerización a baja presión, por debajo de los 14 MPa (Rubin, 1998, p.72). Como resultado, se obtiene una estructura poco ramificada de alta densidad controlada por un cromonómero añadido al reactor. Es un material parcialmente amorfo, con un intervalo de cristalinidad entre el 50-80% (Rubin, 1998, p.72). La alta densidad de este PE optimiza el desempeño del material, incrementando algunas propiedades: resistencia a la tensión y la deformación, impermeabilidad, resistencia a la abrasión y dureza. Las características propias del PEAD, dependen del peso molecular y la DPM 7 : -. Cuando el la DPM se vuelve más estrecha, se incrementan la procesabilidad y la resistencia a la fusión, mientras que la resistencia al impacto y la tenacidad a baja temperatura, decrecen (Rubin, 1998, p 73).. 7. Distribución de peso molecular. 17.

(20) IQ-2003-1-15. -. Cuando el peso molecular aumenta, el flujo de polímero fundido decrece, con lo cual se mejora la resistencia al impacto,. la resistencia a la tensión, la. elongación, resistencia a la fusión. Sin embargo, se encuentra una estabilidad dimensional más pobre. Algunas desventajas que presenta el PEAD pueden ser: -. Su comportamiento elástico, lo hace susceptible a la deformación sin que se pueda considerar entonces como un material de ingeniería.. -. Temperaturas muy elevadas pueden degradar el PEAD.. 1.2.1.2 Polietileno de Baja Densidad (PEBD) El PEBD, resulta de un proceso de polimerización a altas presiones donde el rompimiento de enlaces carbono-hidrogeno favorecen la aparición de ramificaciones en las cadenas. Tiene por tanto una baja cristalinidad cercana al 40% (Strong, 1996, p. 158) En algunas ocasiones la presencia de ramificaciones con cadena larga en el PEBD reducen algunas propiedades mecánicas, pero la temperatura de fusión es la más baja, lo cual hace que sea más fácil el procesamiento. Se le utiliza sobre todo, cuando se requiere una alta resistencia al impacto o cuando se necesita un material flexible. No es recomendable para aplicaciones que requieran una rigidez extrema, buenas propiedades aislantes, una notable resistencia a la tensión o a una alta temperatura (Rubin, 1998, p. 46). 1.2.1.3 Polietileno Lineal de Baja Densidad (PELBD) El PELBD, es un polímero con estructura lineal y ramificaciones laterales cortas. Esto se logra con un proceso catalizado a baja presión. Las ramificaciones resultan de la adición de un comonómero que contiene un enlace doble carbono-carbono y con pocos carbonos en la cadena (4-6), conocido como α-oleofina, esto debido a que el doble enlace va en el primer carbono.. 18.

(21) IQ-2003-1-15. Dada la similitud entre este tipo de PE y los anteriores, este material exhibe propiedades intermedias entre el PEAD y el PEBD. El PELBD es un polímero con una DPM estrecha lo cual se refleja en una disminución de la viscosidad en su estado fundido, esto genera mejores condiciones de procesamiento, sobre todo para operaciones de moldeado. Esto hace que se puedan producir artículos con la misma resistencia pero con un menor gasto de material. Sin embargo, esta estrecha DPM, hace que la temperatura de procesamiento sea más alta y el proceso de extrusión se vea desfavorecido. 1.2.2 Poliestireno (PS) El PS es el segundo componente que intervendrá en las mezclas. El grupo funcional unido a la cadena, es en este caso un anillo bencénico.. La presencia del anillo bencénico conduce a la generación de un gran impedimento estérico, que impide que las cadenas se organicen, por tanto el PS es un polímero 100% amorfo que permite el paso de la luz, de donde surge su aspecto transparente o “cristalino”. La presencia del anillo bencénico determina tanto el comportamiento químico como mecánico del PS: -. Su alta resistencia al agua, le permite ser un material deseado para empaques alimenticios donde la claridad también juega un papel importante.. -. Su estructura le confiere una alta rigidez. Sin embargo, el PS en un material increíblemente frágil, la presencia del anillo impide que ante un esfuerzo las cadenas se deslicen, ante lo cual el PS falla rápidamente. 19.

(22) IQ-2003-1-15. CAPITULO 2. EXPERIMENTACIÓN. 2.1 SISTEMA DE EXPERIMENTACIÓN 2.1.1 Descripción de los materiales A continuación se enumeran las propiedades físicas más importantes de cada uno de los materiales utilizados durante los ensayos. Polietileno de Alta Densidad Referencia: Polietileno Altaven8 6200B Tabla 2. Propiedades PEAD Propiedad Índice de Fluidez Densidad Resistencia a la Fluencia Resistencia a la Ruptura Elongación a la Ruptura Resistencia al Impacto IZOD Resistencia de esfuerzos ambientales Shore D Temperatura de ablandamiento VICAT. Unidades (g/10min) (g/cm3 ) (MPa) (MPa) (%) (J/m) (horas) (°C). Valor 0.40 0.958 29 22 >500 250 >400 71 130.8. Método ASTM D 1238 ASTM D 1505 ASTM D 638 ASTM D 638 ASTM D 638 ASTM D 256 ASTM D 693 ASTM D 2240 ASTM D 1525. Valor 2 0.923 9.7 25 200 113. Método Exxon Exxon ASTM D 882 ASTM D 882 ASTM D 882 Exxon. Fuente: Polinter www.polinter.com.ve. Polietileno de Baja Densidad Referencia: Polietileno Escorene 9 LD-105 Tabla 3. Propiedades PEBD Propiedad Índice de Fluidez Densidad Resistencia a la Fluencia Resistencia a la Ruptura Elongación a la Ruptura Temperatura de fusión. Unidades (g/10min) (g/cm3 ) (MPa) (MPa) (%) (°C). Fuente: Exxon Mobil www.exxon.com. 8 9. Marca registrada por Polinter Maraca registrada por Exxon Mobil Co.. 20.

(23) IQ-2003-1-15. Polietileno Lineal de Baja Densidad Referencia: Polietileno Elite 10 5110 Tabla 4. Propiedades PELBD Propiedad Índice de Fluidez Densidad Resistencia a la Fluencia Resistencia a la Ruptura Elongación a la Ruptura. Unidades (g/10min) (g/cm3 ) (MPa) (MPa) (%). Valor 0.85 0.9255 13 43 824. Método ASTM D 1238 ASTM D 792 ASTM D 882 ASTM D 882 ASTM D 882. Fuente: Dow Chemical www.dow.com. Poliestireno Resina #1 Referencia. Poliestireno Styron11 685D Tabla 5. Propiedades PS (resina # 1) Propiedad Índice de Fluidez Densidad Resistencia a la Tracción Modulo de Tensión Elongación a la Ruptura Temperatura de ablandamiento VICAT. Unidades (g/10min) (g/cm3 ) (MPa) (MPa) (%) (°C). Valor 1.5 1.05 45 3000 1.4 108. Método ASTM D 1238 ASTM D 792 ASTM D 638 ASTM D 638 ASTM D 638 ASTM 1525. Fuente: Dow Chemical www.dow.com. Resina # 2: Referencia: Poliestireno Styron12 649D Tabla 6. Propiedades PS (resina # 2) Propiedad Índice de Fluidez Densidad Resistencia a la Tracción Modulo de Tensión Elongación a la Ruptura Temperatura de ablandamiento VICAT. Unidades (g/10min) (g/cm3 ) (MPa) (MPa) (%) (°C). Fuente: Dow Chemical www.dow.com. 10 11. Marca registrada de The Dow Chemical Co. Marca registrada de The Dow Chemical Co.. 21. Valor 18 1.05 41 2860 1 91. Método ASTM D 1238 ASTM D 792 ASTM D 638 ASTM D 638 ASTM D 638 ASTM 1525.

(24) IQ-2003-1-15. 2.1.2 Condiciones de operación y ensayo En el caso del PS fueron mezcladas dos resinas diferentes para tener el índice de fluidez adecuado para la mezcla. A partir de la siguiente ecuación (Bandrup, 1989): ln MI mix = x1 ln MI 1 + x 2 ln MI 2 MImix: Índice de fluidez de la mezcla MI1 : Índice de fluidez resina #1 MI2 : índice de fluidez resina # 2 x1 : fracción en peso resina # 1 x2 : fracción en peso resina # 2. y de los índices de fluidez conocidos para las dos resinas de PS, se obtiene la cantidad necesaria de PS que deberá mezclarse en cada caso para obtener una resina con índice de fluidez igual a 5.2. De lo anterior se obtiene x 1 = 0.4 y x 2 = 0.6. -. Mezclado. En cada una de las mezclas se fijó la proporción de PE/PS en 50/50 (w/w). La capacidad total de mezclado es de 40g, por tanto se utilizaron 20g de cada una de las resinas en un mezclador interno (Brabender Plasticorder PL-331) a una velocidad fija de 60 r.p.m. y una temperatura fija de las paredes internas del mezclador igual a 190°C para todos los ensayos. A cada mezcla se le agregó un porcentaje de agente de acople definido (ver Diseño de Experimentos) sobre el total de la mezcla de polímero. La obtención de la cantidad de material adecuado para la etapa de moldeo por cada punto de ensayo se logra con la mezcla de 120g de polímero. Por tanto, es necesario mezclar tres veces consecutivas para obtener el material suficiente para la siguiente etapa. De la misma forma fueron obtenidas mezclas incompatibilizadas de PS/PELBD, PS/PEAD y PS/PEBD.. 12. Marca registrada de The Dow Chemical Co.. 22.

(25) IQ-2003-1-15. -. Moldeado. Una vez se obtienen las mezclas de polímero y se implementan los agentes de acople correspondientes, cada mezcla se funde de nuevo en una prensa durante 12min a 190°C, con un tiempo de sostenimiento de 1min a 60 000psi. Como resultado de esta etapa de moldeo se obtienen 7 probetas por cada mezcla para el análisis de las propiedades mecánicas. Los materiales puros fueron sometidos a las mismas condiciones de moldeado para obtener puntos de comparación sobre las mezclas preparadas. -. Curvas Esfuerzo - Deformación (Método ASTM D638). El comportamiento de las mezclas bajo tensión fue determinado con el ensayo de 5 probetas de cada una de las mezclas en una máquina universal de ensayos Instron 5586. Las probetas corresponden a probetas Tipo I (Método ASTM D638). La temperatura durante los ensayos fue de 23°C, la humedad relativa igual a 50% y la velocidad de deformación igual a 5mm / min. En cada caso se reportan los valores promedio de las siguientes propiedades tal como se describe en el método ASTM D638: resistencia a la tensión, porcentaje de elongación y módulo de elasticidad. Adicionalmente se obtiene una medida de la tenacidad del material integrando el área bajo la curva esfuerzodeformación obtenida para cada uno de los ensayos. Para los diferentes polietilenos en su estado puro, la velocidad de deformación en los ensayos fue de 400mm/min. Para hacer las curvas esfuerzo-deformación comparables con las obtenidas a 5mm/min., se calcula el factor de corrección R1 (Brostow, 1986, p. 41), donde ε es la velocidad de deformación:  ε& R1 =   ε& 0.   . n. con. T: temperatura de ensayo (°C) Tc: temperatura crítica (°C). 23. n=. R TTc H Tc − T.

(26) IQ-2003-1-15. H: energía de activación (kcal) R: constante de los gases ideales. Las propiedades Tc y H para los diferentes polietilenos se resumen a continuación: Tabla 7. Propiedades del los polietilenos para el cálculo del factor de corrección R1 Tipo de Polietileno PEAD PELBD PEBD. Tc (°C) 145 133 120. H(kcal) 25.4 36.5 25.4. Fuente: Brostow Tabla 3.4.1. -. Caracterización de la Morfología. La morfología de las muestras fue observada a través de Microscopia Electrónica de Barrido (SEM) usando un microscopio FEI modelo QUANTA 2000. Las muestras observadas corresponden a la superficie de fractura de las probetas falladas en los ensayos de tensión. Para el análisis se escogieron las mezclas sin compatibilizar para los tres tipos de polietileno: PEAD/PS, PELBD/PS y PEBD/PS, y las mezclas compatibilizadas con mejor desempeño, en este caso, las mezclas con 9% de SEBS y 0.625% de Titanato en cada caso. Las muestras fueron sometidas a un proceso de recubrimiento con oro y paladio en un equipo BALTEC modelo SCD-050 durante 80 segundos, para su posterior observación en el microscopio.. 2.2 PROGRAMACIÓN EXPERIMENTAL 2.2.1 Diseño de Experimentos Dado el conocimiento previo de los factores que influyen sobre proceso, se eligió un diseño factorial completo (Montgomery, 2001, Cáp.5). El diseño factorial en este caso permite ensayar todas las combinaciones de factores posibles, y observar los posibles efectos, o cambios en la respuesta producida por un cambio en el nivel de cada uno de los factores analizados.. 24.

(27) IQ-2003-1-15. En primer lugar, se identifican los factores o variables independientes que serán controlados dentro de la experimentación. Estos son: -. Tipo de PE. -. Tipo de agente de acople. -. Porcentaje de agente de acople implementado en la mezcla.. Sin embargo, es evidente que dentro de los ensayos deberán fijarse algunas condiciones para delimitar el trabajo experimental a los factores arriba mencionados. Estos son: -. Tipo de PS: PS cristal.. -. Proporción PE/PS: fija en 50/50.. Se tiene entonces un diseño experimental de 3 factores, con 3, 2 y 3 niveles respectivamente. Estos niveles se resumen a continuación: Tabla 8. Factores y niveles a evaluar. Factor. Nivel PEAD. Tipo de PE. PEBD PELBD Kraton13 G-1651 (SEBS). Agente de acople. LICA38 14 (Titanato) 3% Kraton15. Porcentaje de agente. de acople sobre el total G-1651. 6% 9%. de la mezcla 0.25% LICA38 16. 0.625% 1.0%. 13. Marca registrada KRATON Polymers Holdings B.V. Marca registrada Ken - React 15 Marca registrada KRATON Polymers Holdings B.V 16 Marca registrada Ken - React 14. 25.

(28) IQ-2003-1-15. El número de factores y niveles presentes en este diseño determina la ejecución de un total de 18 corridas. Los efectos o variables respuesta a considerar serán: -. Resistencia a la tensión. -. Porcentaje de Elongación. -. Modulo de Elasticidad. -. Tenacidad del material. Obtenidos a partir de la curva Esfuerzo – Deformación para cada mezcla. Para la estimación del error experimental, se realizan cuatro réplicas en las condiciones centrales del experimento por cada agente de acople (PELBD SEBS 6% y PELBD Titanato), de esta forma se obtiene un estimador de la varianza del error σ2 contra el cual se comparan los efectos principales (A, B, AB, AC y BC) y el ajuste del modelo.. 26.

(29) IQ-2003-1-15. CAPITULO 3. RESULTADOS. 3.1 PROPIEDADES MECÁNICAS COMPONENTES PUROS Tabla 9. Propiedades mecánicas para los componentes puros Resistencia Porcentaje Módulo Tenacidad (J/m) Tensión (MPa) Elongación (%) Elasticidad (MPa) 31.661 28.875 963.555 5.384 15.177 416.329 298.249 56.666 13.159 341.639 246.644 39.128 36.703 2.08 2469.764 0.297. PEAD PELBD PEBD PS. 3.2 PROPIEDADES MECÁNICAS DE LAS MEZCLAS SIN COMPATIBILIZANTE Tabla 10. Propiedades mecánicas para las mezclas sin compatibilizante. PEAD/PS PELBD/PS PEBD/PS. Resistencia Porcentaje Módulo Tenacidad (J/m) Tensión (MPa) Elongación (%) Elasticidad (MPa) 15.282 1.52 1368.076 0.105 13.354 2.38 896.220 0.144 11.329 1.95 751.752 0.112. 3.3 PROPIEDADES MECÁNICAS DE LAS MEZCLAS COMPATIBILIZADAS Tabla 11. Resistencia a la Tensión para las mezclas compatibilizadas. Resistencia a la Tensión (MPa). PEAD PELBD PEBD. 3% 21.386 15.636 12.781. SEBS 6% 22.153 16.451 13.283. 9% 19.644 16.095 14.340. 27. 0.25% 17.304 15.745 9.987. Titanato 0.625% 22.073 15.551 8.875. 1% 19.661 14.083 9.857.

(30) IQ-2003-1-15. Tabla 12. Porcentaje de elongación en la ruptura para las mezclas compatibilizadas. PEAD PELBD PEBD. 3% 1.79 4.81 2.70. Porcentaje de elongación a la ruptura (%) SEBS Titanato 6% 9% 0.25% 0.625% 3.07 3.59 1.51 1.73 13.09 14.75 2.47 3.09 2.66 3.43 1.99 2.48. 1% 1.57 1.98 2.88. Tabla 13. Módulo de Elasticidad para las mezclas compatibilizadas. Módulo de Elasticidad (MPa). PEAD PELBD PEBD. 3% 2005.168 1079.349 722.927. SEBS 6% 1970.274 747.120 977.635. 9% 1839.755 896.670 1104.904. Titanato 0.625% 1436.895 835.312 730.823. 0.25% 1404.821 849.872 777.0934. 1% 1403.869 1300.712 814.125. Tabla 14. Tenacidad para las mezclas compatibilizadas. Tenacidad (J/m). PEAD PELBD PEBD. 3% 0.329 1.391 0.181. SEBS 6% 1.276 2.214 0.588. 9% 1.471 4.490 0.855. 0.25% 0.121 0.192 0.118. Titanato 0.625% 0.202 0.286 0.161. Las curvas esfuerzo – deformación obtenidas para cada tipo de mezcla y dependiendo del tipo y cantidad de agente de acople son:. 28. 1% 0.146 0.406 0.176.

(31) IQ-2003-1-15. PEBD/PS 16 14. Esfuerzo (MPa). 12 Sin acople. 10. SEBS 3% SEBS 6%. 8. SEBS 9%. 6. Titanato 1%. 4. Titanato 0.25% Titanato 0.625%. 2 0 0. 0.005. 0.01. 0.015. 0.02. 0.025. 0.03. 0.035. 0.04. Deformación (mm/mm). Figura 1. Curvas Esfuerzo – Deformación PEBD/PS PEAD/PS 25. Sin Acople. 20. Esfuerzo (MPa). SEBS 3% SEBS 6% SEBS 9%. 15. Titanato 0.25% Titanato 0.625% 10. Titanato 1%. 5. 0 0. 0.005. 0.01. 0.015. 0.02. 0.025. 0.03. 0.035. 0.04. Deformación (mm/mm). Figura 2. Curvas Esfuerzo – Deformación PEAD/PS. 29. 0.045. 0.05.

(32) IQ-2003-1-15. PELBD/PS 16 14. Esfuerzo (MPa). 12 10 Sin Acople 8. SEBS 3% SEBS 6%. 6. SEBS 9% Titanato 1%. 4. Titanato 0.625% 2. Titanato 0.25%. 0 0. 0.05. 0.1. 0.15. 0.2. 0.25. 0.3. 0.35. 0.4. Deformación (mm/mm). Figura 3. Curvas Esfuerzo – Deformación PELBD/PS. Las propiedades para la totalidad de los ensayos se encuentran resumidas en el Apéndice A.. 3.4 MORFOLOGIA La morfología de las mezclas fue analizada a partir de las fotos obtenidas de la Microscopía Electrónica de Barrido. A continuación se presentan las fotos por cada tipo de Polietileno, estas corresponden a las mezclas sin compatibilizar y a las mezclas compatibilizadas con 9% SEBS y 0.625% de Titanato. La magnitud del aumento utilizado en todos los casos es de x3700 aproximadamente.. 30.

(33) IQ-2003-1-15. Figura 4. SEM para la mezcla PEAD/PS (a) Sin Acople (b) 9% SEBS (c) 0.625% Titanato. a. b. c. 31.

(34) IQ-2003-1-15. Figura 5. SEM para la mezcla PELBD/PS (a) Sin Acople (b) 9% SEBS (c) 0.625% Titanato. a. b. c. 32.

(35) IQ-2003-1-15. Figura 6. SEM para la mezcla PEBD/PS (a) Sin Acople (b) 9% SEBS (c) 0.625% Titanato. a. b. c. 33.

(36) IQ-2003-1-15. CAPITULO 4. ANÁLISIS DE RESULTADOS. La compatibilización de las mezclas, se determina de acuerdo al resultado de las pruebas mecánicas aplicadas y la morfología observada. Las propiedades obtenidas para los componentes puros y las mezclas sin compatibilizante son el punto de partida para el análisis de este estudio. Con las pruebas aplicadas a los componentes puros, se verifica el comportamiento dúctil del PE con una elongación a la ruptura superior al 300% y el comportamiento frágil del PS que alcanza solo un 2% de elongación antes de la ruptura. Se evidencia también la alta resistencia a la tensión del PEAD (31.6MPa) dentro del grupo de polietilenos y la del PS (36.7MPa). Desde este punto de vista, es claro el criterio de complementariedad de propiedades bajo el cual se escogieron los componentes de la mezcla. De las mezclas sin compatibilizante, se obtienen propiedades mecánicas muy pobres comparadas con aquellas obtenidas para los materiales puros. Esto sucede por la baja compatibilidad del PS y el PE que se manifiesta en una alta tensión interfacial y en una baja adhesión de las fases, dando lugar a la aparición de concentradores de esfuerzo en el material obtenido. Este comportamiento justifica el uso de un agente de acople que aumente la sinergia de la mezcla. Los efectos más importantes sobre las propiedades de las mezclas son: el tipo de polietileno, el tipo de agente de acople y la interacción de estos dos (ver Análisis de Varianza Apéndice C): El tipo de polietileno, determina muchas de las diferencias entre las propiedades de las mezclas debido a las diferencias estructurales que existen entre estos. En este caso, el 34.

(37) IQ-2003-1-15. aumento del porcentaje de cristalinidad en el polietileno (PEBD < PELBD < PEAD) usado en cada mezcla expresa las mismas propiedades en estas que en el material puro, como son: aumento en la resistencia a la tensión y en la rigidez. Los compatibilizantes usados, presentan mecanismos de acople diferentes, y según se comprobó el SEBS mostró mejores resultados en la compatibilización de las mezclas PS/PE, dadas las condiciones establecidas para el proceso de mezclado. Este agente de acople logró disminuir la tensión interfacial y aumentar la adhesión gracias a la similitud entre la estructura química de sus bloques y la de los componentes mezclados. Sin embargo, aunque el Titanato no superó el desempeño del SEBS, se observa una diferencia positiva frente a las mezclas sin compatibilizar en las propiedades evaluadas. Finalmente, la interacción entre estos factores es clara, pues se observa que la estructura de cada uno de los polietilenos participa de forma diferente dentro del mecanismo de acople de cada uno de los compatibilizantes. En este caso, la similitud entre las estructuras del PEAD y el PELBD, se refleja también en el comportamiento de las mezclas donde cada uno de estos polietilenos interviene. La cantidad de agente de acople no resultó ser relevante para el análisis de todas las propiedades. En el caso del Módulo de Elasticidad, el efecto de la variación del porcentaje de agente de acople no es significante para ninguno de los dos casos: SEBS y Titanato, aún cuando se evalúan de forma independiente. Sin embargo, un análisis individual de la tenacidad para SEBS y Titanato, demostró que el nivel de SEBS en la mezcla es significante. Esto debido a que el porcentaje de elongación a la ruptura sólo se ve favorecido enormemente con la adición de SEBS, su estructura, con 33% de bloque estireno brinda resistencia y a su vez permite que el material se comporte de forma dúctil debido a la presencia de los bloques de etileno y butadieno.. 35.

(38) IQ-2003-1-15. El uso del Titanato permite observar que el mejor desempeño de este agente de acople, se logra en el nivel intermedio (0.625%). Esto debido a que dosis muy altas pueden dejar grupos alcoxy sin reaccionar, lo cual influye negativamente sobre las propiedades finales del material (Monte, 1993, p. 23).. 4.1 PROPIEDADES MECÁNICAS De las diferentes propiedades obtenidas de las curvas esfuerzo-deformación, es posible observar: - Resistencia a la Tensión: Todas las mezclas tratadas con SEBS muestran una mejor resistencia a la tensión que aquellas tratadas con Titanato. Siendo la mezcla de PEBD/PS la que se ve más favorecida con la adición de 9% de SEBS, resultando la resistencia a la tensión de esta mayor que para el PEBD en su estado puro. Para la mezcla PEAD/PS son los niveles intermedios (6% SEBS y 0.625% Titanato) los que mejores resultados reflejan (Figura 4 y 5). Para todos los niveles de porcentaje de agente de acople y tipo de agente de acople, es claro que la adición aumenta la sinergia de la mezcla, esto se refleja en el valor calculado para la resistencia a la tensión de las mezclas compatibilizadas, el cual en todos los casos es mayor que aquel calculado para la mezcla de PEAD/PS sin compatibilizante. El mismo comportamiento se observa en las mezclas PELBD/PS. Comparando las tres mezclas PEAD/PS, PELBD/PS y PEBD/PS, de la primera se obtienen mejores resultados para la resistencia a la tensión y decrece en el mismo orden en el que aumentan las ramificaciones en la estructura de los polietilenos. Esto se relaciona directamente con la estructura lineal y poco ramificada del PEAD y en menor grado del PELBD que le confiere mayor resistencia al material. 36.

(39) IQ-2003-1-15. - Porcentaje de Elongación a la Ruptura: Las mezclas PEAD/PS y PELBD/PS muestran un comportamiento similar al ser tratadas con SEBS y Titanato (Figura 16 y 17). Sin embargo, el SEBS es el agente de acople que mejor se comporta, aumentando considerablemente la ductilidad del material. Siendo más favorable en el caso del PELBD, donde el aumento en el porcentaje de elongación respecto a la mezcla sin compatibilizante es de casi un 600%, un 240% en el caso de la mezcla PELBD/PS y un 175% en la mezcla PEBD/PS. Esto se explica por la estructura poco ramificada pero aún lineal del PELBD, que le confiere más capacidad a las cadenas de deslizarse dentro del material que en el caso del PEAD y una estructura mas conveniente para interactuar con el SEBS, que es a su vez un polímero lineal. - Módulo de Elasticidad: Para la mezcla PEAD/PS, compatibilizada con SEBS y Titanato, el modulo disminuye como consecuencia de una disminución en la carga máxima y un aumento de la elongación del material antes del 2%. Las mezclas PEBD/PS muestran un aumento considerable en el modulo, debido a que en este caso el aumento en la elongación del material no es muy significativo, frente al aumento en la carga máxima aplicada sobre el material. La adición de SEBS muestra mejores resultados para esta propiedad en las mezclas PEAD/PS y PEBD/PS. En el caso del PELBD existe una interacción entre el tipo de agente de acople y el porcentaje adicionado de este. Debido a esta interacción es imposible afirmar que un agente de acople se comporta mejor que el otro, pues esto depende de la cantidad que se adicione de cada uno.. 37.

(40) IQ-2003-1-15. - Tenacidad El SEBS muestra mejores resultados sobre el Titanato en todas las mezclas analizadas. La tenacidad del material aumenta considerablemente en las mezclas PEAD/PS y PELBD/PS, en un 1400% y un 3100% respectivamente. Estos resultados se obtienen de comparar los valores obtenidos para las mezclas no compatibilizadas con aquellas a las que se adicionó 9% de SEBS. Este aumento en la tenacidad del material se debe a la eliminación de los concentradores de esfuerzo mediante la estabilización de la morfología de la mezcla, después de la adición del agente de acople. Los concentradores son producto de la baja compatibilidad e influyen negativamente disminuyendo la tenacidad del material, pues aún cuando éste presente una buena resistencia la presencia de concentradores hará que la fractura se produzca tempranamente durante el ensayo.. 4.2 MORFOLOGIA DE LAS MEZCLAS La morfología observada de las mezclas permite analizar el comportamiento de las fases en el material obtenido. En todos los casos (ver Resultados), la implementación del agente de acople permite una mayor dispersión y una disminución del tamaño de las fases. Sin embargo, las imágenes revelan la presencia de una morfología co-continua, la cual es considerada aún como inestable (Lee, 1999). Esto se evidencia en las propiedades mecánicas obtenidas para las mezclas compatibilizadas, las cuales no se acercan a las de los componentes puros en cuanto a porcentaje de elongación y tenacidad se refiere. Esto demuestra que aún no se ha alcanzado una estabilidad total en la morfología de la mezcla y por tanto no se pueden esperar mejores propiedades. En la Figura 7, se muestra claramente la morfología co-continua de la mezcla PEAD/PS compatibilizada con 9% de SEBS. 38.

(41) IQ-2003-1-15. Figura 7. Morfología co-continua en la mezcla PEAD/PS compatibilizada con 9%SEBS. La inhibición de la coalescencia es un efecto importante que se observa con la implementación del agente de acople. En la Figura 8, se muestra este efecto en la mezcla PEAD/PS. En esta mezcla, sin compatibilizante, el diámetro de algunas partículas supera los 10 µm lo cual evidencia la coalescencia de las partículas después del moldeado.. Figura 8. Efecto de coalescencia en la mezcla sin compatibilizar de PEAD/PS. 39.

(42) IQ-2003-1-15. Para la misma mezcla (Figura 7), la adición de compatibilizante se traduce no sólo en un tamaño de partícula menor, sino también en la inhibición de la coalescencia aún después del moldeado para algunas zonas. Esto debido a que el SEBS se ubica en la interface para impedir que este efecto ocurra durante el procesamiento del material. Esto demuestra un avance en la estabilización de la morfología. El desempeño superior observado en las mezclas compatibilizadas con SEBS, se explica desde la morfología resultante para estas mezclas. La Figura 9, compara la misma mezcla compatibilizada con SEBS y Titanato. La primera (a) muestra una mayor dispersión y un tamaño de partícula inferior comparada con la segunda (b). Esto se refleja en las propiedades del material obtenido con SEBS como agente de acople, las cuales superan a las obtenidas con la implementación del Titanato.. a. 40.

(43) IQ-2003-1-15. b. Figura 9. Efecto del agente de acople sobre la morfología de la mezcla PELBD/PS, (a) 9% SEBS; (b) 0.625% Titanato. 4.3 EVALUACIÓN DE COSTOS En el Apéndice F se encuentra la evaluación comparativa de las formulaciones de acuerdo al costo de materias primas. Esta evaluación permite establecer que aún cuando el precio del Titanato supera casi 6 veces el precio del SEBS, la poca cantidad de Titanato necesaria para compatibilizar la mezcla hace que en la producción del material compatibilizado (100ton/mes), el costo de las materias primas sea inferior en todos los casos para las formulaciones con Titanato. Comparando las formulaciones con mejores resultados en cada caso: 9% de SEBS y 0.625% de Titanato, se observa que el precio de la primera sobre pasa en un 15.74% a la segunda. Sin embargo, estas dos mezclas no son comparables desde el punto de vista de las propiedades mecánicas, pues es evidente que el SEBS muestra un desempeño superior sobre el Titanato.. 41.

(44) IQ-2003-1-15. 5. CONCLUSIONES. El SEBS resultó tener avances más significativos sobre la compatibilización de las mezclas PE/PS.. Sin embargo, el aumento en la tenacidad de todas las mezclas. compatibilizadas, demuestra la eficacia del SEBS y el Titanato en la compatibilización de los componentes. Este aumento de la tenacidad es el resultado de la eliminación de los concentradores de esfuerzo en el material obtenido, gracias a la disminución de la tensión superficial y una mejora significativa en la adhesión de las fases. La mezcla compatibilizada de PELBD/PS obtuvo mejores propiedades sobre la mezcla sin compatibilizante, acercándose al balance de propiedades buscado entre los dos polímeros. Las propiedades finales de las mezclas se ven influenciadas definitivamente por dos factores: el tipo de polietileno y el tipo de agente de acople. El porcentaje de agente de acople no siempre aparece como un efecto importante. La morfología observada en las mezclas compatibilizadas demuestra un avance claro en la estabilización frente a las mezclas sin compatibilizante. Sin embargo, la cocontinuidad de las fases refleja que esta estabilización aún no se ha completado.. 42.

(45) IQ-2003-1-15. 6. RECOMENDACIONES. Existen factores que tienen una influencia representativa sobre la compatibilización de la mezcla, entre ellos están: el tipo de poliestireno y la proporción de mezcla de los polímeros. Para un estudio posterior sería conveniente el análisis de compatibilidad sobre el rango completo de proporción de los polímeros, para establecer que mezcla representa la mejor oportunidad de compatibilización de acuerdo a las propiedades mecánicas buscadas. Otra oportunidad para evaluar el comportamiento de las mezclas, se encuentra en el análisis de las condiciones de mezclado, estas influyen directamente sobre la morfología del material obtenido determinando el grado de compatibilización de la mezcla. Aunque los resultados obtenidos para el Ken-React LICA38, representaron avances frente a las mezclas compatibilizadas, es importante estudiar la posibilidad de usar otro tipo de Titanato que pueda brindar mejores oportunidades de compatibilización sobre las mezclas PE/PS Aunque las mezclas compatibilizadas presentan diferencias positivas sobre los materiales puros y las mezclas sin compatibilizar, aún existen propiedades que pueden ser optimizadas y que seguramente no podrán serlo a través de un agente de acople como el usado en este estudio. Será necesario desarrollar una compatibilización desde el momento de la polimerización para encontrar las propiedades óptimas de la mezcla.. 43.

(46) IQ-2003-1-15. APENDICES: APÉNDICE A. Propiedades mecánicas individuales obtenidas a partir de los ensayos de tensión Tabla 15. Propiedades individuales obtenidas de los ensayos de tensión Muestra 1. P# 1 2 3 4 5. Ancho (mm) 12.49 12.72 12.67 12.72 12.70. Muestra 2. P# 6 7 8 9 10. Ancho (mm) 12.75 12.67 12.52 12.54 12.62. Muestra 3. P# 11 12 13 14 15. Ancho (mm) 12.70 12.59 12.82 12.72 12.52. PELBD/PS. 110.00000. Grosor Carga Máxima Extensión Máxima (mm) (kN) (mm) 3.07 0.56825 2.41670 3.02 0.60881 2.33330 2.97 0.40852 2.29880 2.94 0.36802 3.50000 3.04 0.59466 2.52890. Resistencia a la Porcentaje de Elongación Módulo de Tenacidad Tensión (MPa) a la Ruptura (%) Elasticidad (MPa) (J/m) 14.820 2.20 989.115 0.141 15.848 2.12 955.110 0.176 10.856 2.09 728.126 0.105 9.841 3.18 902.309 0.112 15.403 2.30 906.438 0.186. PEBD/PS Grosor Carga Máxima Extensión Máxima (mm) (kN) (mm) 3.09 0.52418 2.45020 3.07 0.42536 2.16660 3.07 0.48956 2.28320 3.07 0.39885 1.96490 2.99 0.35128 1.86670. Resistencia a la Porcentaje de Elongación Módulo de Tenacidad Tensión (MPa) a la Ruptura (%) Elasticidad (MPa) (J/m) 13.305 2.23 816.580 0.142 10.936 1.97 733.955 0.111 12.737 2.08 798.067 0.142 10.360 1.79 707.642 0.091 9.309 1.70 702.517 0.073. PEAD/PS Grosor Carga Máxima Extensión Máxima (mm) (kN) (mm) 2.94 0.44591 1.58330 2.99 0.66677 1.80000 3.04 0.71744 2.08340 2.94 0.46112 1.33340 2.94 0.58953 1.53340. Resistencia a la Porcentaje de Elongación Módulo de Tenacidad Tensión (MPa) a la Ruptura (%) Elasticidad(MPa) (J/m) 11.943 1.44 1323.319 0.067 17.712 1.64 1382.011 0.136 18.409 1.89 1332.642 0.155 12.330 1.21 1357.369 0.066 16.016 1.39 1445.038 0.102. 44.

(47) IQ-2003-1-15. Muestra 4. P# 16 17 18 19 20. Ancho (mm) 12.54 12.67 12.77 12.54 12.67. Muestra 5. P# 21 22 23 24 25. Ancho (mm) 12.70 12.62 12.75 12.52 12.59. Muestra 6. P# 26 27 28 29 30. Ancho (mm) 12.57 12.54 12.75 12.62 12.59. PELBD/PS 3%SEBS. 110.00000. Grosor Carga Máxima Extensión Máxima Resistencia a la Porcentaje de Elongación Módulo de Tenacidad (mm) (kN) (mm) Tensión (MPa) a la Ruptura (%) Elasticidad(MPa) (J/m) 3.14 0.63715 4.35542 16.181 3.96 1222.339 1.166 3.05 0.61945 4.50224 16.030 4.09 969.184 1.148 3.07 0.65421 7.32006 16.687 6.65 1140.189 2.062 3.17 0.61871 5.41722 15.564 4.92 831.516 1.364 3.02 0.52485 4.86712 13.717 4.42 1233.517 1.217 PELBD/PS 6%SEBS Grosor Carga Máxima Extensión Máxima (mm) (kN) (mm) 3.09 0.63172 14.11950 3.05 0.53410 10.90284 3.14 0.70127 11.85669 3.17 0.68312 11.75340 3.17 0.66659 11.85285. Resistencia a la Porcentaje de Elongación Módulo de Tenacidad Tensión (MPa) a la Ruptura (%) Elasticidad(MPa) (J/m) 16.098 12.84 700.268 3.844 13.876 9.91 862.777 2.105 17.516 10.78 986.660 3.540 17.212 10.68 982.970 3.452 16.702 10.78 976.887 3.421. PELBD/PS 9% SEBS Grosor Carga Máxima Extensión Máxima (mm) (kN) (mm) 3.18 0.65478 13.00482 3.15 0.65711 17.50652 3.07 0.63172 18.30173 3.12 0.63038 16.31104 2.99 0.57631 16.02172. Resistencia a la Porcentaje de Elongación Módulo de Tenacidad Tensión (MPa) a la Ruptura (%) Elasticidad(MPa) (J/m) 16.381 11.82 961.315 3.641 16.635 15.92 864.782 5.207 16.139 16.64 870.973 5.156 16.010 14.83 903.030 4.288 15.309 14.57 883.248 4.157. 45.

(48) IQ-2003-1-15. Muestra 7. P# 31 32 33 34 35. Ancho (mm) 12.72 12.67 12.52 12.77 12.54. Muestra 8. P# 36 37 38 39 40. Ancho (mm) 12.57 12.75 12.72 12.62 12.54. Muestra 9. P# 41 42 43 44 45. Ancho (mm) 12.62 12.75 12.64 12.54 12.75. Muestra 10. PEBD/PS 3%SEBS Grosor Carga Máxima Extensión Máxima (mm) (kN) (mm) 3.05 0.43896 2.66670 3.10 0.48668 3.28340 3.15 0.53383 3.28340 3.12 0.57638 3.28340 3.17 0.48479 2.33330. Resistencia a la Porcentaje de Elongación Módulo de Tenacidad Tensión (MPa) a la Ruptura (%) Elasticidad(MPa) (J/m) 11.315 2.42 672.526 0.154 12.391 2.98 675.146 0.229 13.536 2.98 730.185 0.255 14.466 2.98 820.244 0.264 12.195 2.12 716.532 0.208. PEBD/PS 6%SEBS Grosor Carga Máxima Extensión Máxima (mm) (kN) (mm) 3.12 0.51937 1.70726 3.10 0.50641 4.04287 3.12 0.56051 2.22075 2.97 0.43202 2.35203 3.12 0.57548 4.30620. Resistencia a la Porcentaje de Elongación Módulo de Tenacidad Tensión (MPa) a la Ruptura (%) Elasticidad(MPa) (J/m) 13.243 1.55 1088.206 0.259 12.812 3.68 822.765 0.771 14.123 2.02 1136.470 0.462 11.526 2.14 862.896 0.390 14.709 3.91 977.837 1.057. PEBD/PS 9%SEBS Grosor Carga Máxima Extensión Máxima (mm) (kN) (mm) 3.10 0.58139 4.81308 3.05 0.53780 4.70013 3.10 0.54720 3.90144 3.07 0.56310 1.75422 3.12 0.57351 3.69026. Resistencia a la Porcentaje de Elongación Módulo de Tenacidad Tensión (MPa) a la Ruptura (%) Elasticidad(MPa) (J/m) 14.861 4.38 1060.870 1.223 13.830 4.27 862.469 0.977 13.965 3.55 1229.114 0.884 14.627 1.59 1253.064 0.319 14.417 3.35 1119.003 0.870. PEAD/PS. 46.

(49) IQ-2003-1-15. 3%SEBS. P# 46 47 48 49 50. Ancho (mm) 12.75 12.80 12.72 12.62 12.57. Muestra 11. P# 51 52 53 54 55. Ancho (mm) 12.85 12.65 12.70 12.67 12.57. Muestra 12. P# 56 57 58 59 60. Ancho (mm) 12.70 12.57 12.75 12.70 12.60. Muestra 13. Grosor Carga Máxima Extensión Máxima (mm) (kN) (mm) 2.99 0.78165 1.76433 2.99 0.92742 4.50274 2.97 0.76819 1.94046 2.92 0.71519 0.67805 3.02 0.85240 0.95709. Resistencia a la Porcentaje de Elongación Módulo de Tenacidad Tensión (MPa) a la Ruptura (%) Elasticidad(MPa) (J/m) 20.504 1.60 1752.907 0.375 24.232 4.09 2164.419 0.257 20.334 1.76 1965.919 0.576 19.408 0.62 2244.900 0.160 22.454 0.87 1897.697 0.275. PEAD/PS 6%SEBS Grosor Carga Máxima Extensión Máxima (mm) (kN) (mm) 3.02 0.83527 2.63754 2.92 0.84343 4.50608 3.02 0.84187 3.14268 2.99 0.85431 3.90541 3.05 0.83990 2.68010. Resistencia a la Porcentaje de Elongación Módulo de Tenacidad Tensión (MPa) a la Ruptura (%) Elasticidad(MPa) (J/m) 21.524 2.40 1906.568 0.886 22.834 4.10 1838.285 1.814 21.950 2.86 1833.526 1.147 22.551 3.55 1864.110 1.517 21.907 2.44 2408.883 1.015. PEAD/PS 9%SEBS Grosor Carga Máxima Extensión Máxima (mm) (kN) (mm) 2.99 0.67669 3.30114 3.12 0.83476 4.38520 3.07 0.81985 5.39487 3.09 0.68989 1.56615 3.15 0.81715 5.08728. PELBD/PS 1%Titanato. Resistencia a la Porcentaje de Elongación Módulo de Tenacidad Tensión (MPa) a la Ruptura (%) Elasticidad(MPa) (J/m) 17.820 3.00 1624.864 0.997 21.285 3.99 1600.172 1.658 20.945 4.90 1813.640 2.011 17.580 1.42 1819.782 0.856 20.588 4.62 2340.318 1.832. 110.00000. 47.

(50) IQ-2003-1-15. P# 61 62 63 64 65. Ancho (mm) 12.72 12.54 12.62 12.64 12.72. Muestra 14. P# 66 67 68 69 70. Ancho (mm) 12.62 12.54 12.62 12.80 12.70. Muestra 15. P# 71 72 73 74 75. Ancho (mm) 12.72 12.49 12.59 12.67 12.59. Grosor Carga Máxima Extensión Máxima (mm) (kN) (mm) 3.05 0.47371 1.97113 3.17 0.58742 1.81530 2.99 0.54596 2.92433 3.10 0.55418 2.39109 3.17 0.59738 1.76103. Resistencia a la Porcentaje de Elongación Módulo de Tenacidad Tensión (MPa) a la Ruptura (%) Elasticidad(MPa) (J/m) 12.210 1.79 1172.070 0.197 14.777 1.65 1544.705 0.318 14.469 2.66 1214.211 0.684 14.143 2.17 1508.892 0.521 14.815 1.60 1063.684 0.311. PEAD/PS 1%Titanato Grosor Carga Máxima Extensión Máxima (mm) (kN) (mm) 2.89 0.71312 1.75000 3.04 0.75039 1.70830 3.09 0.80660 1.79170 2.94 0.80883 1.91680 3.02 0.64788 1.47740. Resistencia a la Porcentaje de Elongación Módulo de Tenacidad Tensión (MPa) a la Ruptura (%) Elasticidad(MPa) (J/m) 19.553 1.59 1360.315 0.157 19.684 1.55 1418.130 0.174 20.684 1.63 1431.892 0.201 21.493 1.74 1391.682 0.113 16.892 1.34 1417.328 0.085. PEBD/PS 0.625% Titanato Grosor Carga Máxima Extensión Máxima (mm) (kN) (mm) 3.12 0.37511 2.45840 3.15 0.35795 2.87500 3.02 0.29967 2.20840 2.99 0.31364 2.20840 2.94 0.35769 3.91670. Resistencia a la Porcentaje de Elongación Módulo de Tenacidad Tensión (MPa) a la Ruptura (%) Elasticidad(MPa) (J/m) 9.452 2.23 801.916 0.148 9.098 2.61 772.449 0.170 7.882 2.01 679.304 0.108 8.279 2.01 690.955 0.109 9.663 3.56 709.492 0.269. PEAD/PS Muestra 16. 0.625%Titanato. 48.

(51) IQ-2003-1-15. P# 76 77 78 79 80. Ancho (mm) 12.64 12.75 12.60 12.75 12.59. Muestra 17. P# 81 82 83 84 85. Ancho (mm) 12.45 12.54 12.65 12.72 12.57. Muestra 18. P# 86 87 88 89 90. Ancho (mm) 12.75 12.75 12.60 12.59 12.77. Muestra 19 P#. Ancho. Grosor Carga Máxima Extensión Máxima (mm) (kN) (mm) 2.94 0.62173 1.48840 3.04 0.95863 2.04170 3.05 0.91034 2.00010 2.99 0.89997 2.08740 3.07 0.83513 1.87510. Resistencia a la Porcentaje de Elongación Módulo de Tenacidad Tensión (MPa) a la Ruptura (%) Elasticidad(MPa) (J/m) 16.730 1.35 1442.649 0.113 24.732 1.86 1478.364 0.245 23.688 1.82 1431.785 0.228 23.607 1.90 1409.066 0.234 21.607 1.70 1422.613 0.190. PELBD/PS 0.625%Titanato Grosor Carga Máxima Extensión Máxima (mm) (kN) (mm) 3.05 0.60183 2.41670 3.02 0.58343 3.18860 3.07 0.56103 2.77840 3.15 0.61984 2.41670 3.17 0.63730 3.08340. Resistencia a la Porcentaje de Elongación Módulo de Tenacidad Tensión (MPa) a la Ruptura (%) Elasticidad(MPa) (J/m) 15.849 2.20 1009.295 0.192 15.406 2.90 895.520 0.285 14.446 2.53 890.941 0.224 15.470 2.20 972.866 0.183 15.994 2.80 978.286 0.290. PELBD/PS 0.625%Titanato Grosor Carga Máxima Extensión Máxima (mm) (kN) (mm) 3.15 0.53493 3.33320 3.12 0.56681 3.24990 3.12 0.64023 3.98610 3.17 0.61220 2.84100 3.17 0.66559 3.59930. Resistencia a la Porcentaje de Elongación Módulo de Tenacidad Tensión (MPa) a la Ruptura (%) Elasticidad(MPa) (J/m) 13.319 3.03 751.667 0.247 14.249 2.95 785.084 0.245 16.286 3.62 924.034 0.401 15.339 2.58 883.517 0.224 16.442 3.27 908.544 0.340. PEAD/PS 0.25%Titanato Grosor. Carga Máxima. Extensión Máxima. Resistencia a la. 49. Porcentaje de Elongación. Módulo de. Tenacidad.

(52) IQ-2003-1-15. 91 92 93 94 95. (mm) 12.59 12.57 12.67 12.75 12.70. Muestra 20. P# 96 97 98 99 100. Ancho (mm) 12.75 12.75 12.64 12.54 12.52. Muestra 21. P# 101 102 103 104 105. Ancho (mm) 12.67 12.75 12.64 12.80 12.54. Muestra 22. P#. Ancho (mm). (mm) 2.99 2.99 3.02 2.99 2.94. (kN) 0.69879 0.67483 0.66287 0.78348 0.45277. (mm) 1.78330 1.75010 1.61670 1.85880 1.30520. Tensión (MPa) 18.563 17.955 17.324 20.552 12.126. a la Ruptura (%) 1.62 1.59 1.47 1.69 1.19. Elasticidad(MPa) 1471.306 1472.007 1401.849 1414.899 1264.043. (J/m) 0.133 0.124 0.118 0.164 0.065. PELBD/PS 6%SEBS Grosor Carga Máxima Extensión Máxima (mm) (kN) (mm) 3.17 0.64175 15.25000 3.12 0.70930 18.75000 3.07 0.57569 11.03300 3.15 0.68511 16.94990 3.09 0.68503 19.49990. Resistencia a la Porcentaje de Elongación Módulo de Tenacidad Tensión (MPa) a la Ruptura (%) Elasticidad(MPa) (J/m) 15.878 13.86 649.417 1.822 17.831 17.05 741.723 2.593 14.836 10.03 550.488 1.118 17.344 15.41 765.806 2.243 17.707 17.73 763.597 2.689. PELBD/PS 6%SEBS Grosor Carga Máxima Extensión Máxima (mm) (kN) (mm) 2.99 0.61332 15.83340 3.09 0.64067 17.95000 3.12 0.63439 12.50000 3.14 0.66257 11.83330 3.15 0.66779 17.61660. Resistencia a la Porcentaje de Elongación Módulo de Tenacidad Tensión (MPa) a la Ruptura (%) Elasticidad(MPa) (J/m) 16.190 14.39 643.680 1.874 16.262 16.32 662.822 1.418 16.086 11.36 641.002 1.937 16.485 10.76 664.962 1.413 16.906 16.02 727.645 2.299. PELBD 6%SEBS Grosor (mm). Carga Máxima (kN). Extensión Máxima (mm). Resistencia a la Tensión (MPa). 50. Porcentaje de Elongación a la Ruptura (%). Módulo de Elasticidad(MPa). Tenacidad (J/m).