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TESIS DOCTORALES

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Nuevos materiales compuestos basados en termoplásticos y polímeros líquido cristalinos

El objetivo del presente trabajo ha sido contribuir al conocimiento y la mejora de las prestaciones de los composites “in-situ” formados a partir de mezclas de termoplásticos y polímeros líquido-cristalinos termotrópicos. El desarrollo del trabajo se ha centrado en tres vías de actuación. En primer lugar se ha tratado de aportar un mayor nivel de conocimiento sobre la influencia del procesado en la estructura final de los composites “in-situ”. En segundo lugar, se ha incidido en la mejora de las propiedades interfaciales por medio de la adición de agentes compatibilizantes. Por último, se han desarrollado nuevas mezclas de comportamiento líquido-cristalino a partir de polímeros líquido-cristalinos ya existentes con el objetivo de mejorar las prestaciones mecánicas del refuerzo empleado en los composites.

El estudio de la influencia del procesa en los composites “in-situ” se ha realizado en el sistema formado por polipropileno y Vectra©. Se ha llevado a cabo una etapa precia de mezclado por extrusión para, además de conseguir una adecuada homogeneización de la mezcla, generar fibras reforzantes. Posteriormente se ha analizado la influencia de la temperatura utilizada en el moldeo por inyección, tanto sobre fibras pregeneradas en la extrusión como sobre las propiedades finales del composite.

La mejora de las propiedades interfaciales por medio de la adición de agentes de compatibilización se ha analizado en dos sistemas diferentes. En el sistema formado por polipropileno y Vectra B950© se ha añadido un ionómero, un copolímero de etileno y ácido metacrílico nautralizado parcialmente con Zn, presumiblemente compatible con polipropileno y capaz de interaccionar o reaccionar con Vectra B950©. En el sistema formado por poli(éter imida) y por Rodrun LC5000© se ha intentado la compatibilización por medio de la adición de poli(butiléntereftalato) y poli (etilén tereftalato). Con carácter previo al estudio de la compatibilización del sistema ha sido necesaria la caracterización de las mezclas poli(éter imida)/poli(butilén tereftalato), no estudiadas con anterioridad en condiciones de procesado industrial. Asimismo, se ha analizado la existencia de reacciones entre el Rodrun LC5000© y los dos poliésteres convencionales, poli(butilén tereftalato) y poli(etilén tereftarato).

Por último, se ha trabajado en el desarrollo de nuevos polímeros líquido-cristalinos termotrópicos con propiedades mejoradas a partir de polímeros líquido-cristalinos termotrópicos y existentes. Se han estudiado cuatro sistemas diferentes: Rodrun LC5000©/ Rodrun LC5300©, Vectra A950©/ Vectra B950© y Rodrun LC5000©/ Vectra A950©. Las mezclas se obtuvieron en todos los casos por moldeo directo por inyección. Posteriormente, se ha planteado la utilidad de la mezcla Vectra A950©/ Vectra B950©, que mostró las mejores prestaciones, para reforzar tanto al polipropileno como a la poli(éter imida), a fin de cuantificar las mejoras obtenidas.

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