Difusión, solubilidad e interacciones de Erucamida (13-Cis-docosenamida) en polipropileno isotáctico (i-PP)

Abstract

El polipropileno isotáctico (i-pp) es un material muy utilizado en la industria del embalaje. Para la fabricación de filmes de i-pp es necesaria la incorporación de una serie de aditivos, como deslizantes y agentes de antibloqueo, uno de ellos es la erucamida (13-cis-docosenamida). La compatibilidad de este aditivo con el polipropileno, así como el tipo de interacción que puede tener lugar entre ellos, se ha estudiado mediante diversas técnicas de análisis: calorimetría diferencial programada, difracción de rayos x, microscopía óptica, microscopía electrónica de barrido, análisis termomecanodinámico y termodieléctrico. Las características encontradas demuestran que se trata de una mezcla de sustancias incompatibles. La erucamida puede encontrarse en las mezclas en dos formas cristalinas, bien dispersa en las regiones amorfas intra o interesferuliticas, o segregadas en forma de dropletes en macrodominios. La cantidad de cada una de ellas es proporcional a las regiones amorfas del i-pp, se ha establecido una relación matemática que permite la descripción cuantitativa de este comportamiento. La difusión de la erucamida en el i-pp se ha estudiado mediante dos técnicas: 1) absorción de erucamida en una pila de filmes de i-pp; 2) desorción dinámica desde un filme. Mediante los experimentos de absorción se ha encontrado que la difusión no sigue una cinética de fick simple. Por esto, los datos experimentales se han analizado mediante un modelo que hemos propuesto y denominado como "modelo semiempírico de sorción", que consiste en la combinación lineal de dos procesos de fick simples y explica cuantitativamente los resultados experimentales. En los experimentos de desorción se ha encontrado que la difusión sigue una cinética de fick simple en las muestras en las que la erucamida se encuentra situada en las regiones amorfas intra o interesferuliticas. En las muestras donde coexisten los dos tipos de erucamida, la erucamida situada en los dropletes es liberada a las regiones amorfas desde donde va a difundir mediante un proceso muy lento, que será el controlante de la desorción en esta segunda etapa. También hemos propuesto otro modelo que explica cuantitativamente los resultados