EOW May 2014

Artículo técnico

2.2 Mezclado con mezcladora dosificadora Brabender

Formulación del material de revestimiento Muestras Descripción Resina Aditivo SA1 Aditivo SA2 Total SA% A Resina + SA2 98.75% 1.25% 1.25 B Resina + SA1 97.50% 1.25% 1.25 C Resina + SA1 + SA2 97.75% 1% 0.25 1.25 Control Resina 100% ▲ ▲ Tabla 1 : Descripción de las muestras

Las formulaciones fueron mezcladas en una mezcladora dosificadora Brabender. Se trata de una mezcladora de tres piezas, con una cámara de mezclado de 420ml de volumen y cuchillas de mezclado Cam. Siguiendo las recomendaciones para un buen mezclado con la mezcladora Brabender, se usó un volumen total de material de aproximadamente 294ml, que corresponde a un 70% de la capacidad de la mezcladora. El dispositivo está provisto de tres termopares que miden tres zonas de temperatura distintas de la mezcladora. El primer termopar mide la placa delantera, el segundo termopar mide el centro de la cámara de mezclado y el tercer termopar llega hasta el centro de la cámara de la cuba de la mezcladora, y mide la temperatura actual de la muestra. La cuba mezcladora fue precalentada a 180°C, y luego la resina y el aditivo de deslizamiento 1 (SA1), si está previsto, fueron agregados mientras las cuchillas giraban a 20rpm. Nótese que, siendo el aditivo SA1 una mezcla madre ( masterbatch ) con un 50% de aditivo de deslizamiento, fue necesario agregar un 2,5% de mezcla madre a la formulación para obtener un 1,25% de contenido de aditivo SA1. El aditivo de deslizamiento 2 (SA2), si está previsto, fue agregado por último a 10rpm después de que todos los materiales estuvieran fundidos. La velocidad de las cuchillas fue aumentada a 20rpm después de incorporar completamente los aditivos de deslizamiento en el compuesto polimérico fundido. Se continuó mezclando diez minutos; luego, la muestra fue extraída invirtiendo el movimiento de las cuchillas a 10rpm. Lo que quedó de la muestra fue sacado quitando la placa delantera y sacando el material a mano con un cuchillo Brabender. Luego, se pusieron los materiales compuestos entre dos láminas de Mylar y se prensaron hasta quedar planos en una prensa para el tratamiento siguiente. 2.3 Preparación de las placas Primero, la cantidad de compuesto deseada fue pesada y puesta entre dos láminas de Mylar. Por fuera de las láminas de Mylar se habían puesto dos láminas de aluminio y las placas de moldeo de acero inoxidable. El Mylar queda en contacto con el material para evitar que se pegue a las placas de metal. El molde lleno fue puesto en la prensa a 180°C (+5°C ó – 5°C). La prensa fue cerrada y accionada a una presión de 500psi durante cinco minutos y, luego, a 2.500psi durante cinco minutos.

Coeficiente de rozamiento

Control

▲ ▲ Figura 1 : Coeficiente de rozamiento en placas con el mismo contenido de aditivo que muestran la sinergia entre los dos aditivos

2 Experimentos 2.1 Materiales

Los aditivos que migran a la superficie, como las amidas de ácido graso, suben a la superficie formando un estrato cristalino deslizante que reduce el coeficiente de rozamiento por deslizamiento de los estratos cristalinos uno sobre el otro [7] . Los aditivos de baja energía superficial también reducen el coeficiente de rozamiento de las superficies plásticas reduciendo su tendencia a adherirse a otras superficies [7-8] . Otras técnicas consisten en alterar la morfología superficial con el objetivo de reducir el área de contacto superficial y, por consiguiente, reducir la fuerza de rozamiento. del revestimiento de PE en los cables de fibra óptica fue alterado modificando la formulación del compuesto del revestimiento para reducir el rozamiento y obtener un sistema listo para usar, evitando efectuar otras modificaciones externas durante la instalación. Las mediciones del coeficiente de roza- miento de las placas mostraron que la combinación de dos aditivos tenía un efecto sinérgico en la reducción de dicho coeficiente. Las mediciones del coeficiente de rozamiento de los cables realizados con este compuesto, usando un modelo de simulación, mostraron una duplicación de las prestaciones en términos de distancia de inyección en un conducto. El coeficiente de rozamiento

La resina polimérica de base usada en este estudio es un compuesto de revestimiento de polietileno de alta densidad (HDPE) DGDA-6318 BK (0,6 dg/min, densidad = 0,956 g/cc) producido por la americana The Dow Chemical Co. de Midland, en Michigan. Estos tipos de revestimiento se usan principalmente en aplicaciones de cable de fibra óptica para telecomunicaciones. Para este estudio se han utilizado dos aditivos de deslizamiento ( SA - Slip additives ). Estos agentes de deslizamiento son indicados como aditivos en un sistema compatible con resina, para modificar las características de la superficie, comprendida la reducción del coeficiente de rozamiento. Para evaluar el efecto sinérgico de los aditivos de deslizamiento, se prepararon tres muestras, indicadas en la Tabla 1 , cada una con un contenido de aditivo total de un 1,25% del peso. La muestra A y la muestra B fueron preparadas con un 1,25% de un solo aditivo de deslizamiento, mientras que la muestra C contenía un 1,25% de ambos agentes de deslizamiento. Se usó la resina pura ( neat resin ) DGDA-6318 BK como material de control.

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Mayo de 2014