Materiales.Compuestos at 19:38, 1 October 2022

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== Abstract ==

The family of polyolefins are materials with a high demand, due to thermoplastics are structurally simpler and economical in their production and processing. Within the polyolefins, the commercial use of polypropylene began with the rise of the catalyzed reactions, in this way it was possible to control its specific conformation and with it, the final properties.
In order to improve their properties, these materials are usually reinforced, specially with nanometric loads. So far, three methods have been developed for obtaining nanocomposites: In situ polymerization, melt intercalation and solution mixing. In order to solve the existing problems, in terms of charge dispersion, molecular weight control of the synthesized matrix and the complexity of the immobilization processes of the metallocene catalysts, this research uses In situ polymerization of polypropylene-Sepiolite, using the nanoclay as support of the catalytic system.
This study proposes a method of immobilization that contemplates the use of the density of the polar groups that has the surface of Sepiolite, to fix the co-catalyst. In addition, the resulting polymerization process defines the reaction temperature as a variable which will provide a mechanism for controlling the molecular weights of the polypropylene. The proposed method has allowed the polypropylene to be added in its own synthesis process, besides controlling its structure in terms of its stereo-specificity and molecular weight, thus improving its final properties.

== Full document ==
<pdf>Media:Draft_Content_788736957native-articles-96.pdf</pdf>

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 [[File:Asensio_et_al_2018a-image6.png|centre|600x600px]]
-==Figura 1 Termogramas de DSC para (a) la fusión y (b) la cristalización de los nanocompuestos de iPP obtenidos con diferentes cantidades de Sepiolita inicial.==
 Los aumentos en la cristalinidad de los iPP a bajas concentraciones de arcilla, no sólo son producto de la presencia de la Sepiolita en el medio, sino también de la facilidad que ésta tiene de nuclear una matriz altamente jerarquizada, debido al tipo de catalisis con que fue obtenida, ya que es conocido que las nanopartículas son capaces de nuclear con mayor efectividad a una matriz de PP que posea menos estéreo-defectos, que le impida a sus cadenas formar parte del cristal [9]. Además, al haber inmovilizado el sistema catalizador se ha promovido la síntesis de mayor cantidad de secciones iso-tácticas, [10-11] por lo que la carga tiene doble efecto en los nanocompuestos de iPP: aumentar su estéreo regularidad durante la síntesis y nuclear su estructura durante el moldeo.
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 [[File:Asensio_et_al_2018a-image11.png|centre|600x600px]]
-<span style="text-align: center; font-size: 75%;">'''Figura 5''' Relación entre el porcentaje de carga final en el nanocompuesto.</span>
+<div class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">
 Ahora bien, es de esperar que estos materiales, que han sido sintetizados bajos condiciones idénticas, sobre todo bajo la misma concentración de arcilla y de centros activos para la polimerización, tengan la misma microestructura, porque el tiempo de polimerización sólo condiciona la cantidad de material producido. Esto queda demostrado cuando al medir los índices de iso-tacticidad, éstos se mantienen invariantes (entre 96 y 97%), es decir, todo lo que se produce tiene la misma conformación estructural, sin que eso dependa de la cantidad de material sintetizado.
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 [[File:Captura de pantalla 2022-10-01 212636.png|centre|950x950px]]
-<span style="text-align: center; font-size: 75%;"><sup>a</sup> Medida correspondiente a Kg. PP sintetizado/ (moles Zr x Presión x Tiempo)</span>
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-'''Tabla 1.''' Propiedades  de los nanocompuestos de iPP obtenidos a partir de 2g de arcilla polimerizados a diferentes tiempos
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 Adicionalmente, para estudiar con mayor profundidad la microestructura de estos materiales, se aplicó a las muestras un recocido controlado a través de un ensayo de SSA. Los resultados, que se reflejan en las endotermas de la figura 6,  revelan que todos los materiales, independientemente del tiempo de polimerización, tienen las mismas secciones cristalinas. Estas secciones necesitan mayor temperatura de fusión conforme se aumenta la cantidad de material sintetizado como consecuencia, a su vez, del aumento de las poblaciones cristalinas y de los aumentos de los espesores laminares que trae consigo el aumento del peso molecular con los tiempos de polimerización. Esto también se refleja en los datos de la tabla 1.
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 En la tabla 2 se muestran los resultados obtenidos, en los cuales se comparan los nanocompuestos con igual contenido de carga final, obtenidos con diferentes métodos.
 Los resultados de la tabla 2 reflejan el proceso de rigidización que sufre la estructura del nanocompuesto nanocargado In Situ ya que el aumento de iso-tacticidad que promueve la arcilla en el medio de reacción, hace que el compuesto final tenga un 51% más del valor del módulo de Young y una pérdida muy importante de su ductilidad, en comparación con su homólogo sin carga. Esto no sucede en el nanocompuesto obtenido en fundido, donde la matriz ha sido nucleada por la presencia de la arcilla, pero no experimenta cambios en su estéreo-regularidad por lo que su aumento en módulo y su pérdida en ductilidad son menores. El método de dilución del concentrado de carga parece presentar un equilibrio en las propiedades, es decir, un aumento moderado de la rigidez sin una pérdida tan dramática de la ductilidad.
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 ''' '''
-'''Figura 7'''. Comparativa del aumento de los módulos con los porcentajes de arcilla en los nanocompuestos obtenidos por distintos métodos.
+<div class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">
 En la figura 7 se hace una comparativa de los tres métodos estudiados. En este caso se varió la cantidad de carga de los nanocompuestos que fueron obtenidos con cada uno de estos métodos. Esta gráfica permite ver una de las bondades más importante del método In Situ: Para alcanzar un valor de módulo fijo se necesita menor cantidad de arcilla final en el nanocompuesto obtenido In Situ o, visto de otra manera, en tres nanocompuestos cargados con la misma cantidad de nanoarcilla, pero obtenidos por distinto método, tendrá mayor rigidez aquel que fue cargado In Situ ya que la velocidad con que crece el refuerzo de la matriz cuando se aumenta la cantidad de carga, es muy superior en este método por los procesos intrínsecos que involucra (Ver pendiente de las curvas). Adicionalmente, esta metodología permite obtener el polímero y su refuerzo en un solo paso, sin embargo, no permite obtener, en escala laboratorio, nanocompuesto con un alto porcentaje de carga, como es el caso del método por fundido ó de la dilución del master o del concentrado obtenido In Situ.

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