Diseño y fabricación de materiales compuestos de PVC basados en nanorellenos

En este proyecto, cofinanciado con cargo al fondo FEDER, se prolongará hasta diciembre de 2012, se desarrollan materiales compuestos polímero-nanorelleno mediante la síntesis y el tratamiento de nanoarcillas que se introducen en la matriz del polímero. El objetivo es el control y la optimización de las propiedades del material plástico, en concreto la fotoestabilidad, la resistencia térmica y la permeación de gases.

Granza de Galloplast.

En primer lugar, se pretende mejorar las propiedades de fotoestabilidad. Los rayos ultravioleta, responsables de la degradación acelerada de los polímeros, provocan la decoloración y la pérdida de prestaciones del material, acortando su vida útil. La introducción de moléculas capaces de absorber la radiación lumínica aumenta la resistencia del compuesto a la radiación UV. Las moléculas introducidas suelen ser de tipo iónico y se pueden introducir con varios métodos, por ejemplo el intercambio iónico. Dependiendo de la opción elegida, las propiedades de fotorresistencia y el rango de absorción en la región UV-visible pueden verse modificadas, lo que hace que cada método pueda adaptarse a los dos grupos principales de aplicaciones de síntesis de materiales: nanocomposites plásticos opacos, por un lado, y como productos coloreados, por otro. En este último grupo, el color deseado en el producto final determinará el tipo de molécula colorante a utilizar.

El segundo objetivo es la mejora de las propiedades refractarias, relacionadas con la capacidad de los nanorellenos de actuar como refuerzos mecánicos y retardantes de llama a la vez. Los retardantes de llama empleados actualmente están basados en hidróxidos de aluminio y de magnesio o en plastificantes ignífugos y han de ser usados en porcentajes de carga elevados, lo que deteriora las propiedades mecánicas del compuesto final.

Los nuevos nanorellenos que se plantean pueden aumentar la estabilidad térmica del material, reducir la emisión de humos en caso de combustión y contrarrestar el deterioro de propiedades mecánicas que otros retardantes de llama generan. Como consecuencia de un efecto sinérgico entre el nanorelleno y el material ignífugo, incluso se puede disminuir la proporción de los materiales ignífugos convencionales empleados en formulaciones habituales.

Por último, la mejora en las propiedades de permeación de los materiales contempla el desarrollo de nuevas formulaciones con propiedades barrera frente a los gases y moléculas orgánicas volátiles de bajo peso molecular, gracias a la adición de los nanorellenos. De esta forma, se tratará de reducir la difusión de los gases a través de los polímeros modificados.

Convocado por el Ministerio de Ciencia e Innovación, el objetivo fundamental del programa Innapacto es propiciar la creación de proyectos en cooperación entre organismos de investigación y empresas, para realizar conjuntamente proyectos de I+D+i que ayuden a potenciar la actividad innovadora, movilicen la inversión privada, generen empleo y mejoren la balanza tecnológica del país.