Polymeric materials with multiple crystalline phases: structure, morphology and crystallization

Abstract

El objetivo de esta tesis doctoral es el análisis y la comparación de sistemas poliméricos multifásicos con al menos dos fases cristalizables, para diseñar y desarrollar nuevos materiales con propiedades mejoradas. La primera parte se centra en el estudio de mezclas PET/HDPE doblemente cristalinas con nanopartículas de titanio dióxido (tres tipos) y agentes compatibilizantes. La reducción de tamaño de partícula como consecuencia de la adición de las nanopartículas mejora las propiedades mecánicas.La segunda parte del trabajo consiste en el estudio de copolímeros de bloques multicristalinos. La adición de un tercer y cuarto bloque cristalino hace el análisis mucho más desafiante, pero se han identificado las cristalizaciones de todos los bloques en: terpolímeros PE-b-PEO-b-PLLA y PE-b-PCL-b-PLLA, y tetrapolímeros PE-b-PEO-b-PCL-b-PLLA y sus correspondientes terpolímeros (PE-b-PEO-b-PCL) y demás precursores (PE-b-PEO y PE). El efecto de la velocidad de enfriamiento (20 vs. 1 ºC/min) en los terpolímeros PE-b-PEO-b-PLLA y PE-b-PCL-b-PLLA hace variar la secuencia de cristalización, siendo a20 ºC/min el bloque de PE el primero en cristalizar, mientras que a 1 ºC/min la cristalización comienza con el bloque de PLLA, finalizando en todos los casos con los bloques de PEO o PCL, lo que dará lugar a distintas morfologías y propiedades mecánicas. El estudio de los tetrapolímeros (PE-b-PEO-b-PCL-b-PLLA) y sus terpolímeros precursores (PE-b-PEO-b-PCL) mediante DSC, SAXS/WAXS y PLOM demuestra su naturaleza triple- y tetra- cristalina, siguiendo las secuencias de cristalización e identificando esferulitas triple- y tetracristalinas.