Estudio de las propiedades mecánicas, térmicas y morfología de la mezcla de copolímero de olefina cíclica (COC) y polietileno lineal de baja densidad (LLDPE)

Authors

  • Priscila Anaís Espinoza-Ibarra
  • Luciano da Silva
  • Saúl Sánchez-Valdés

DOI:

https://doi.org/10.34117/bjdv9n9-103

Keywords:

mezclas, propiedades mecánicas, LLDPE, COC

Abstract

En el presente trabajo se estudiaron mezclas a base de copolímeros de olefinas cíclicas (COC) y polietileno lineal de baja densidad (LLDPE) con el objetivo de determinar las concentraciones de los componentes más adecuada para favorecer propiedades mecánicas como la resistencia al impacto y el módulo elástico. La mezcla LLDPE/COC se preparó en un barrido de concentraciones del 20, 25, 30 y 35% en volumen de COC con respecto al LLDPE en un mezclador por lotes y en un extrusor doble husillo. Se utilizaron dos tipos de COC, con norborneno o con tetraciclodoceno como segmento rígido y LLDPE. Una vez obtenidas las mezclas se caracterizaron sus propiedades mecánicas, térmicas, morfológicas y su compatibilidad. De acuerdo con los resultados obtenidos se puede concluir que las propiedades mecánicas se ven favorecidas al utilizar la concentración de 20-25% volumen del COC con norborneno en su estructura química y procesadas en continuo.

References

Senatov, F. S., Kopylov, A. N., Anisimova, N. Y., Kiselevsky, M. V. (2015). UHMWPE-based nanocomposite as a material for damaged cartilage replacement. Materials Science and Engineering, 48, 566-571.

Khasraghi, S. S., Rezaei, M. (2015). Preparation and characterization of UHMWPE/HDPE/MWCNT melt-blended nanocomposites. Journal of Thermoplastic Composite Materials, 28(3), 305-326.

Owens, D. K., Wendt, R. C. (1969). Estimation of the Surface Free Energy of Polymers. Journal of Applied Polymer Science, 13, 1741-1747.

Petrtyl, M., Bastl, Z., Krulis, H., Hulejova, H. (2010). Cycloolefin-Copolymer/Polyethylene (COC/PE) Blend Assists with the Creation of New Articular Cartilage. Macromol. Symp., 294(1), 120-132.

Slouf, M., Kolarík, J., Fambri, L. (2004). Phase morphology of PP/COC blends. Journal of Applied Polymer Science, 91, 253-259.

Pegoretti, A., Kolarík, J., Fambri, L., Penati, A. (2003). Poly - propylene/cycloolefin copolymer blends: Effects of fibrous phase structure on tensile mechanical properties. Polymer, 44, 3381-3387.

Monteiro, F. R. B., Tavares, R. C. de M., Tavares, R. C. de M., Vasconcelos, T. C. L. de, & Vasconcelos, T. C. L. de. (2020). Desenvolvimento de forma semissólida contendo blenda de polímeros com cafeína e extrato de semente de uva aplicando planejamento fatorial / Development of a semissolid form containing blend of polymers with caffeine and grape seed extract applying factor planning. Brazilian Journal of Development, 6(7), 47777–47790.

Kolarík, J., Pegoretti, A., Fambri, L., Penati, A. (2003). Non-linear long-term tensile creep of poly(propylene)/cyclo - olefin copolymer blends with fibrous structure. Macromolecular Materials and Engineering, 288, 629-641.

Gonzalez, B. dos S., Ferreira, R. R., Maia, A. M., & Torin, R. F. da S. (2020). Estudo da influência do ácido cítrico e limoneno na blenda de PEBD/ATP / Study of the influence of citric acid and limonene on the LDPE / ATP blend. Brazilian Journal of Development, 6(4), 22414–22425.

Luettmer-Strathmann, J., Lipson, J. E. G. (1999). Miscibility of polyolefin blends,» Macromolecules, 32, 1093-1102.

Rana, D., Lee, C. H., Cho, K., Lee, B. H., Choe, S.(1998). Thermal and mechanical properties for binary blends of metallocene polyethylene with conventional polyolefins. Journal of Applied Polymer Science, 69, 2441-2450.

Dávila-Mendoza A. (2016). Estudio de las propiedades mecánicas, térmicas y morfología de mezclas de copolímeros de olefinas cíclicas (COC) y polietileno lineal de baja densidad (LLDPE), Saltillo, Coahuila: CIQA, 2016.

Dávila-Mendoza, A. (2018). Estudio para el desarrollo de compuestos poliméricos nano estructurados a base de mezclas de Co-polímeros de olefinas cíclicas (COC) y polietileno lineal de baja densidad (LLDPE) con grafeno, para aplicaciones Bio-médicas, Tesis, Saltillo, Coahuila: CIQA, 2018

Awaja, F., Gilbert, M., Kelly, G., Fox, B. Pigramb, P. J. (2009). Adhesion of polymers. Progress in Polymer Science, 34, 948–968.

Guerrica-Echevarría, G., Eguiazábal, J. I., Nazábal, J. (2000). Interfacial tension as a parameter to characterize the miscibility level of polymer blends. Polymer Testing, 19, 849-854.

Ptiček-Siročić, A., Hrnjak-Murgić, Z., Jelenčić, J. (2013). The surface energy as an indicator of miscibility of SAN/EDPM polymer blends. Journal of Adhesion Science and Technology, 1-14.

Legrand, D. G., Gaines, G. L. (1975). Immiscibility and Interfacial Tension Between Polymer liquids: Dependence on Molecular Weight. Journal of Colloid and Interface Science, 50(2), 272-279.

Lamnawar, K., Vion-Loisel, F., Maazouz, A. (2009). Rheological, Morphological, and Heat Seal Properties of Linear Low-Density Polyethylene and Cyclo Olefine Copolymer (LLDPE/COC) Blends. Journal of Applied Polymer Science, 116, 2015-2022.

Khayet, M., Vázquez-Álvarez, M., Khulbe, K., Matsuura, T. (2007). Preferential surface segregation of homopolymer and copolymer blend films. Surface Science, 601, 885–895.

Bucknall, D. (2004). Influence of interfaces on thin polymer film behaviour. Progress in Materials Science, 49, 713–786.

Fekete, E., Földes, E., Pukánszky, B. (2005). Effect of molecular interactions on the miscibility and structure of polymer blends. European Polymer Journal, 41, 727–736.

Krause, S. (1986). Polymer-polymer miscibility. Pure and Applied Chemistry, 58(12), 1553-1560.

Barboza Neto, E. S., Coelho, L. A. F., Forte, M. M. C., Amico, S. C., Ferreira, C. A., (2014). Processing of a LLDPE/HDPE Pressure Vessel Liner by Rotomolding. Materials Research, 17(1), 236-241.

Dixit, M., Mathur, V., Gupta, S., Baboo, M., Sharma, K., Saxena, N. (2009). Morphology, miscibility, and mechanical properties of PMMA/PC blends. Phase Transitions: A Multinational Journal, 82(12), 866–878.

Leisz, D., Kleiner, L. W., Gertenbach, P. G. (1979). Prediction of the glass transition temperature for compatible blends of varying compositions. Thermochimica Acta, 35, 51-58.

Dorigato, A., Pegoretti, A., Fambri, L., Lonardi, C., Slouf, M., Kolârik, J. (2011). Linear low-density polyethylene/cycloolefin copolymer blends. Polymer Letters, 5(1), 23-37.

Topal, A. (2010). Evaluation of the properties and microstructure of plastomeric polymer modified bitumens. Fuel Processing Technology, 91, 45-51.

Folkes, M. J., Hope, P. S. (1995). Polymer Blends and Alloys. New Delhi: Springer Science+Business Media Dordrecht.

Zum-Gahr K. H. (1987). Microstructure and Mechanical Properties of Materials. Microstructure and Wear of Materials, North Holland, Elsevier, pp. 8-47.

Heeley, E., Gough, T., Hughes, D. J., Bras, W., Rieger, J., Ryan, A. J. (2013). Effect of processing parameters on the morphology development during extrusion of polyethylene tape: An in-line small-angle X-ray scattering (SAXS) study. Polymer, 54, 6580-6588.

Polaskova, M., Cermak, R., Sedlacek, T., Kalus, J., Obadal, M., Saha, P. (2010). Extrusion of Polyethylene/Polypropylene Blends with Microfibrillar-Phase Morphology. Polymer Composites, 1427-1433.

Keller, A. (1997). Flow-Induced Orientation and Structure Formation. Materials Science and Technology, U. K., VCH, 187 - 268.

Pegoretti, A., Kolarík, J., Fambri, L., Penati, A. (2003). Poly - propylene/cycloolefin copolymer blends: Effects of fibrous phase structure on tensile mechanical properties. Polymer, 44, 3381-3387.

Kolarik J. (1996). Simultaneous Prediction of the Modulus and Yield Strenght of Binary Polymer Blends. Polymer Engineering and Science, 36(20), 2518-2524.

Mlejnek, P. (2007). Cycloolefin copolymers: Processing, Properties Application. Univerzita Tomáse Bati ve Zlínê, Zlín, Chequia.

Li, Z. M., Qian, Z. Q., Yang, M. B., Yang, W., Xie, B. H., Huang, R. (2005). Anisotropic microstructure-impact fracture behavior relationship of polycarbonate/polyethylene blends injection-molded at different temperatures. Polymer, 46, 10466–10477.

Xu, H. S., Li, Z. M., Pan, J. L., Yang, M.B., Huang, R., (2004). Morphology and Rheological Behaviors of Polycarbonate/High Density Polyethylene in situ Microfibrillar Blends. Macromolecular Materials and Engineering, 289, 1087–1095

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Published

2023-09-26

How to Cite

Espinoza-Ibarra, P. A., da Silva, L., & Sánchez-Valdés, S. (2023). Estudio de las propiedades mecánicas, térmicas y morfología de la mezcla de copolímero de olefina cíclica (COC) y polietileno lineal de baja densidad (LLDPE). Brazilian Journal of Development, 9(9), 27104–27123. https://doi.org/10.34117/bjdv9n9-103

Issue

Section

Original Papers