Ciencia, Tecnología y Ambiente
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Figura 4: Módulo de elasticidad y esfuerzo a la fluencia de los sistemas evaluados, en función del contenido de Nanotubo. El punto rojo representa el Nanocompuesto preparado con la cantidad equivalente de NTC, pero sin recubrimiento de PE.
Figura 5: Viscosidad y módulo de almacenamiento del PE puro (puntos en negro), comparado con el Nanocompuesto PE/0,5% MWNT recubierto (puntos en rojo) a 160°C (ver ref. 5)
30 CONVERSAPLAST Mayo 2013
Se encontró que la formulación con 0,2% de NTC, fue la que presentó un máximo en las propiedades mecánicas medidas (ver figura 4), lográndose incrementos de alrededor de un 30% en el esfuerzo de fluencia e incrementos en la rigidez (~44% de incremento en el módulo de elasticidad), sin sacrificar la tenacidad del material. Finalmente se verificó que las composiciones con igual contenido de Nanotubos de Carbono, preparadas por mezclado en fundido de manera directa, exhiben un desempeño inferior en las propiedades mecánicas reportadas, sobre todo en el esfuerzo de fluencia, lo cual demuestra que la interacción alcanzada al realizar la Polimerización in situ del Etileno, sobre el Nanotubo es determinante, no sólo en su respuesta térmica, sino también en su respuesta mecánica. Otra evidencia de las peculiares interacciones que ocurren a escala nanométrica, entre la cadena polimérica y los NTC, se apreció mediante un estudio Reológico. En este caso se observó una reducción en la viscosidad observada, en una formulación que contenía ~0,5 % de Nanotubo de Carbono de Pared Múltiple, provenientes de un material preparado por Polimerización in-situ, que fue mezclado en el fundido con el mismo PEAD comercial, señalado anteriormente. La reducción de la viscosidad con respecto al material puro, es atribuida a un posible efecto de adsorción de las cadenas poliméricas de mayor longitud, sobre la superficie del Nanotubo, lo que traería consigo una reducción en la densidad de enredos. Esta alteración provoca una disminución del módulo de almacenamiento, en conjunto con la viscosidad tal y como se aprecia en la figura 5. Resulta importante destacar que dicho comportamiento se observó, empleando como matriz un Polietileno que exhibe una distribución bimodal de pesos moleculares y por tanto es probable que los fenómenos de adsorción estén