Nanocompuestos de polietileno de alta densidad y organorcillas producidos industrialmente

Abstract

Abstract-Nanocomposites of high density polyethylene (HDPE)were prepared by conventional equipment for polymer processing using three different organo-clays (5% by weight) with maleic anhydride grafted polyethylene bonding agent (20% by weight). One of the clay is originated from Peninsula de Santa Elena (Group Ancon) of Ecuador. The nanocomposites were processed by a simple screw extruder and injection molding. The extruder was made using dispersive and distributive elements to improve the dispersion of the organo-clays in to the polymer compound. The microstructures of the organo-clays and nanocomposites were determined by X-ray diffraction. Tensile and impact test were performed to evaluate its mechanical properties. The effects of the organo-clays in the thermal stability and crystallinity of HDPE were measured by thermogravimetric analysis (TGA) and dynamic scanning calorimetry (DSC), respectively. Organo-clay dispersion in the polyethylene was observed by SEM and visually. Improvement in the mechanical, thermal, and dispersion properties of the nanocomposites developed using the orgao-clays found in Ecuador were observed. Resumen-Nanocompuestos de polietileno de alta densidad (HDPE) fueron preparados con equipos convencionales de procesamiento de polímeros utilizando tres diferentes organoarcillas (5% por peso) con un agente de enlace basado en anhídrido maléico polietileno grafted (20% por peso). Una de las arcillas es originaria de la Península de Santa Elena (Grupo Ancón) de Ecuador. Los nanocompuestos fueron procesados usando una extrusora de tornillo simple y una inyectora de moldeo. El tornillo del extrusor fue fabricado con elementos dispersivos y distributivos para mejorar la dispersión de las organoarcillas en la matriz polimérica. La microestructura de las organoarcillas y los nanocompuestos fueron determinados por difractometría de rayos X. Propiedades mecánicas fueron evaluadas a través de ensayos de tensión e impacto. El efecto de las organoarcillas en la cristalinidad y estabilidad térmica del polietileno fueron determinados por calorímetro dinámico de barrido y análisis termo-gravimétrico, respectivamente. La dispersión de las organoarcillas en el polietileno fue observada por microscopía electrónica de barrido y visualmente. Se observaron mejores propiedades mecánicas, térmicas y dispersión de los nanocompuestos desarrollados con la organoarcilla originaria de Ecuador. Keywords--Palabras claves-Nanocompuestos, HDPE, organoarcilla, propiedades, producción, industrial.Abstract-Nanocomposites of high density polyethylene (HDPE) were prepared by conventional equipment for polymer processing using three different organoclays (5wt%) with maleic anhydride grafted polyethylene coupling agent (20wt%). One of the clay is originated from Peninsula de Santa Elena (Group Ancon) of Ecuador. The nanocomposites were processed by melt blending in a single screw extrusion and injection molding. Dispersive and distributive elements in the single screw improved the melting compounding. The microstructures of t...