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Ingeniería Química

Un plástico de avanzada

Dotan al material de mayor resistencia al impacto y menor combustión

art4221img1UFRGSLa búsqueda de plásticos más resistentes y que liberan menos humo cuando se los expone al fuego está en el foco de dos proyectos de investigación llevados adelante    en universidades brasileñas en asociación con la empresa Braskem, gigante nacional del área petroquímica con sede en la ciudad sureña de Triunfo. Uno de los estudios, desarrollado en la Universidad Federal de Río Grande do Sul (UFRGS), tuvo como objetivo transformar el polipropileno – empleado en los embalajes de galletitas, alfombras, frascos y autopartes – en un material con mayor resistencia al impacto, pero que mantenga sus cualidades estructurales. “Le agregamos a la resina termoplástica materiales tales como caucho y arcilla, y controlamos la estructura en escala nanométrica”, dice el profesor Ricardo Oliveira, del Instituto de Química de la UFRGS. “Con este controe, distribuimos la arcilla en la interfaz entre el caucho y el polipropileno, lo que redundó en mejoras significativas de resistencia al impacto sin pérdida de rigidez del material”. La elección de la arcilla se hizo en    función de su constitución química, que hace posible la separación de sus capas de silicato, en donde se intercalan las cadenas poliméricas.

La investigación, que comenzó en 2007 como tema de doctorado de la alumna Patrícia da Silva, redundó en un depósito de patente y un artículo científico publicado este año. “Nuestro interés se vuelca ahora a la aplicación del mismo concepto de estructura empleado en la composición del polipropileno en otros materiales, tales como el poliéster y el polietileno”, dice Oliveira. A su vez, éste hace hincapié en que la asociación de la universidad con Braskem abarca alrededor de diez proyectos. “Son dos grandes líneas de investigación que involucran nanotecnología y aprovechamiento de recursos a partir de fuentes renovables.”

En otro estudio, realizado durante el doctorado de Antônio Rodolfo Junior en la Facultad de Ingeniería Química de la Universidad Estadual de Campinas (Unicamp), bajo supervisión de la profesora Lucia Helena Innocentini Mei, se evaluó el comportamiento de nanocompósitos de PVC (policloruro de vinilo) mezclados con arcilla y óxidos metálicos para retardar la liberación de calor y la emisión de humo en caso de exposición de material al fuego. La importancia de este estudio se debe al hecho de que esa resina termoplástica – así denominada porque se ablanda cuando es sometida al calor, lo que permite que se la funda y se la moldee innumerables veces – se use en una amplia gama de aplicaciones, que van desde materiales médico-hospitalarios y envases de alimentos hasta productos empleados en la construcción civil.

El PVC es el único material plástico que no es totalmente elaborado a partir del petróleo, pues del mismo se emplea el eteno en un 43% de su composición, en tanto que el restante 57% es cloro proveniente del cloruro de sodio. La presencia del cloro en su estructura química hace que el producto resultante sea poco inflamable, pero, cuando entra en combustión, ese elemento es el principal responsable de la producción de un humo denso y oscuro. La investigación arrojó buenos resultados con el agregado de óxidos. “En las muestras analizadas, se observó un evidente control del humo emitido por compuestos de PVC con la adición de óxidos metálicos tales como zinc, cobre y molibdeno”, informa Rodolfo, gerente de ingeniería de aplicaciones en el área de PVC de Braskem.

Artículos científicos
DA SILVA, P.A.; JACOBI, M.M. et al. SBS nanocomposites as toughening agent for polypropylene. Polymer Bulletin. v. 64, v. 3, p. 245-57. feb. 2010.
RODOLFO, A.; MEI, L.H.I. Poly(vinyl chloride)/metallic oxides/organically modified motmorillonite nanocomposites: fire and smoke behavior. Journal of Applied Polymer Science. v. 116, n. 2, p. 946-58. 15 abr. 2010.

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