¿Los pellets de TPE requieren rellenos de superficie modificada?

La necesidad de modificación previa de la superficie de los rellenos en la peletización de TPE depende de las propiedades del relleno (actividad y área de superficie), los requisitos de rendimiento del producto final de TPE (resistencia mecánica, apariencia, precisión de procesamiento) y la proporción de llenado. A continuación se explica cuándo la modificación es esencial y cuándo se puede omitir.

1. Principio fundamental

El objetivo principal de la modificación del relleno es mejorar la compatibilidad entre los rellenos inorgánicos y la matriz de TPE no polar.

• Las cargas altamente activas o de alta área superficial tienden a aglomerarse y muestran una dispersión deficiente debido a la alta energía superficial.

• Los rellenos de baja actividad con cargas bajas pueden depender de compatibilizadores y lubricantes en la fórmula en lugar de un tratamiento previo.

2. Cuando es necesaria una modificación previa

Se recomienda un tratamiento previo (normalmente mediante agentes de acoplamiento de silano o titanato) en los siguientes casos:

(1) Características del relleno:

Para rellenos como nano SiO₂, sílice pirógena, sílice precipitada, carbonato de calcio fino (malla >2000) y nano CaCO₃, la modificación previa con KH-570 o NDZ-101 (0,5–2 % del peso del relleno) ayuda a prevenir la aglomeración y garantiza una dispersión uniforme.

(2) Aplicaciones de alto rendimiento:

Modificar previamente cuando los productos TPE requieran:

• Propiedades mecánicas superiores (tracción, resistencia al desgarro, elasticidad);

• Acabado superficial liso (sin motas ni asperezas);

• Alta precisión (extrusión de paredes delgadas, moldeo por inyección de precisión).

El tratamiento de la superficie mejora la unión interfacial y reduce la inestabilidad del procesamiento.

(3) Carga alta de relleno (≥20 phr):

Cuando el contenido de relleno es de 20 phr o más, la modificación previa se vuelve esencial para evitar un aumento de la viscosidad del fundido, un torque elevado y una dureza deficiente del producto.

3. Cuando no es necesaria una modificación previa

Puede omitir el tratamiento previo cuando:

(1) Usar rellenos de baja actividad como carbonato de calcio grueso (malla <1250), talco (malla <500) o polvo de mica, que tienen baja energía superficial y débiles tendencias a la aglomeración.

(2) Producir TPE de bajo costo o de uso general donde se agrega relleno principalmente para reducir costos o controlar la densidad, no para mejorar el rendimiento.

(3) Bajo contenido de relleno (≤15 phr):

La compatibilidad se puede mantener utilizando compatibilizadores y lubricantes PP-g-MAH o SEBS-g-MAH, formando un puente entre el relleno y la matriz al tiempo que se mejora la dispersión.

4. Consejos prácticos

• Utilice agentes de acoplamiento como primera opción; combínelo con ácido esteárico (0,5 a 1 %) en sistemas de alta carga para equilibrar la unión y el flujo.

• Si omite la modificación previa, mezcle previamente el TPE con compatibilizador y lubricante antes de agregar el relleno para evitar la aglomeración.

• Para rellenos especiales (p. ej., sílice, nanopolvos), se recomienda un tratamiento previo cuando se requiere alta transparencia o resistencia mecánica.

Resumen

La modificación de la superficie de los rellenos en la composición y peletización de TPE no siempre es obligatoria, pero para sistemas de alto rendimiento, alta carga o partículas finas, el pretratamiento mejora significativamente la dispersión, la estabilidad y la calidad del producto.

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