Comportamiento mecánico de mezclas de ácido poliláctico (PLA) con poliestireno (PS)

Abstract

El objetivo fundamental de esta investigación fue evaluar el comportamiento mecánico de mezclas de ácido poliláctico (PLA) con poliestireno (PS). Para esto, se prepararon mezclas mediante la técnica de mezclado directo, y se realizaron diferentes pruebas mecánicas, tales como: el índice de fluidez, ensayo de dureza, pruebas de tensión e impacto. Además, de espectroscopia infrarroja, con el propósito de obtener una mezcla de PLA con PS, con características adecuadas para el desarrollo de nuevos productos que sean amigables con el ambiente. El método de mezclado directo resultó adecuado, debido a que los valores de las propiedades mecánicas analizadas se encuentran en el rango intermedio de los valores de los polímeros puros. La mezcla 50%PLA / 50 %PS fue la que tuvo el menor índice de fluidez, por lo que se consideró como la mezcla con mejor comportamiento mecánico. Los desplazamientos de las bandas en los espectros infrarrojos indican que existen ciertas interacciones entre los constituyentesde las mezclas, asociados a la miscibilidad de los mismos. La incorporación de 2,5% de DOP (estabilizante térmico) a la mezcla ocasiona un efecto anti plastificación, lo que produce un material con un índice fluidez de 3,24 g/(10 min), una dureza (Shore A) de 93,3 adm, una resistencia al impacto de 43,19 J/m2 y una resistencia a la tensión de 2,90M Pa.

The main objective of this research was to evaluate the mechanical behavior of mixtures of polylactic acid (PLA) with polystyrene (PS). For this, mixtures were prepared using the direct mixing technique, and different mechanical tests were carried out, such as: the flow index, hardness test, stress and impact tests. In addition, infrared spectroscopy, with the purpose of obtaining a mixture of PLA with PS, with suitable characteristics for the development of new products that are friendly to the environment. The method of direct mixing was adequate, because the values of the mechanical properties analyzed are in the intermediate range of the values of the pure polymers. The mixture 50% PLA / 50% PS was the one that had the lowest flow index, so it was considered as the mixture with the best mechanical behavior. The displacements of the bands in the infrared spectra indicate that there are certain interactions between the constituents of the mixtures, associated with their miscibility. The incorporation of 2;5% of DOP to the mixture causes an antiplastification effect, which produces a material with a fluidity index of 3;24 g / 10min, a hardness (Shore A) of 93;3 adm, an impact resistance of 43;19 J / m2 and a tensile strength of 2;90 MPa.