Modificación de mezcla de TPU y PVC (Parte II)

Los datos experimentales extensos muestran que las mezclas de PVC/TPU exhiben una excelente resistencia al aceite, con cambios de volumen y peso (△ V y △ W) generalmente por debajo del 0.5%. Sin embargo, estas mezclas tienden a tener una menor resistencia al solvente, y este inconveniente aumenta a medida que aumenta el contenido de TPU. Esto está estrechamente relacionado con el hecho de que la TPU en sí tiene una buena resistencia al aceite pero una mala resistencia a los solventes, especialmente a los solventes de hidrocarburos aromáticos. En general, las mezclas de TPU/PVC muestran una sinergia en propiedades mecánicas y resistencia química. Por ejemplo, una relación de masa TPU/PVC de 90/10 ofrece el mejor rendimiento mecánico integral, mientras que una relación de 30/70 también logra buenos resultados.

Las diferentes relaciones TPU/PVC también afectan las propiedades de la memoria de forma de la mezcla. A una relación de masa de 80/20, la mezcla demuestra una histéresis reducida bajo tensión cíclica en comparación con el PVC puro. Sin embargo, cuando la relación de masa es 60/40, la deformación permanente de la mezcla se vuelve mayor que la de PVC.

PVC mejora significativamente el retraso de la llama de la TPU. Por ejemplo, al mezclar PVC plastificado (que contiene 40 piezas de plastificante DOP) con TPU en una relación 50/50, la mezcla aún logra un valor LOI (índice de oxígeno limitante) por encima del 21% (con el PVC plastificado solo con un LOI del 25%). Otros estudios indican que cuando el contenido de PVC excede el 60%, las propiedades retardantes de la llama de la mezcla mejoran sustancialmente, es muy probable porque la mezcla de la mezcla retrasa la carbonización de la TPU.

Sin embargo, no todas las TPU se pueden mezclar mecánicamente con PVC. Debido a las limitaciones térmicas de PVC, solo las TPU blandas son adecuadas para la mezcla. Las TPU más duras con la dureza de la costa superior a 80 generalmente requieren temperaturas de procesamiento de alrededor de 200 ° C, lo que las hace incompatibles para la mezcla mecánica con PVC.

Agregar un tercer componente de polímero también afecta las propiedades de mezcla TPU/PVC. Por ejemplo, la introducción de hasta 20% de polietileno clorado (CPE) en la mezcla aumenta la resistencia a la rotura. Una mezcla ternaria de CPE/PVC/TPU con CPE y PVC al 20% (por masa total) logra una resistencia a la lágrima de 90 kN/m, en comparación con solo 80 kN/m para TPU solo. Dentro de un contenido moderado de CPE/PVC (menos del 30%), la mezcla ternaria mantiene la elasticidad de rebote de TPU y la resistencia al aceite. CPE/PVC también reduce la sensibilidad a la temperatura, mejorando la procesabilidad al tiempo que reduce los costos generales del material en aproximadamente un 15%.

CPE también puede suprimir la degradación térmica de TPU, mejorando la estabilidad del calor. Aunque agregar CPE reduce ligeramente la resistencia mecánica, mejora la procesabilidad y ayuda a retener la excelente flexibilidad a baja temperatura de TPU.

Cuando se mezcla con TPU reciclada, CPE también actúa como un compatibilizante, fortaleciendo la capa de transición interfacial entre TPU y PVC. Este efecto mejora la resistencia a la tracción de la mezcla y el alargamiento en el descanso. Además, las aleaciones TPU/CPE/HPVC preparadas por mezcla de fusión muestran una mejor procesabilidad y retienen la resistencia al frío de TPU, aunque un mayor contenido de CPE/HPVC puede reducir la resistencia a la tracción.

Además, la mezcla de TPU, PVC y Copolyester (COP) crea caucho procesable con fundición con propiedades de goma. Este material se beneficia de la dureza de TPU, la rentabilidad de PVC y el excelente rendimiento de baja temperatura de COP, por lo que es muy versátil para aplicaciones que requieren flexibilidad, durabilidad y bajo costo.

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