En química de polímeros , la compatibilización es la adición de una sustancia a una mezcla inmiscible de polímeros que aumentará su estabilidad . Las mezclas de polímeros se describen típicamente por morfologías de fase inestables y bastas; esto da como resultado propiedades mecánicas deficientes . La compatibilización del sistema hará que la morfología de fase sea más estable y mejor mezclada al crear interacciones entre los dos polímeros previamente inmiscibles. Esto no solo mejora las propiedades mecánicas de la mezcla, sino que a menudo produce propiedades que generalmente no se pueden lograr en ninguno de los componentes puros individuales. [1]
Los copolímeros de bloque o de injerto se utilizan comúnmente como agentes compatibilizantes. El copolímero utilizado está hecho de los dos componentes en la mezcla inmiscible. Las respectivas porciones del copolímero pueden interactuar con las dos fases de la mezcla para hacer que la morfología de la fase sea más estable. [1] La mayor estabilidad se debe a la reducción del tamaño de las partículas separadas por fases en la mezcla. [2] La reducción de tamaño proviene de la menor tensión interfacial, debido a la acumulación de copolímeros de bloque en las muchas interfaces entre los dos copolímeros. Esto ayuda a que las mezclas inmiscibles se rompan en partículas más pequeñas en la fase de fusión. A su vez, estas partículas separadas por fases no estarán tan inclinadas a consolidarse y crecer porque la tensión interfacial ahora es mucho menor. Esto estabiliza la mezcla de polímeros para convertirla en un producto utilizable. [2] Un ejemplo de esto son los copolímeros de etileno/propileno. Pueden actuar como buenos agentes compatibilizantes para mezclas de polipropileno y polietileno de baja densidad . En esta aplicación específica, se prefieren secuencias de etileno más largas en el copolímero. Esto se debe a que la cocristalización también influye en este caso, y las secuencias de etileno más largas conservarán cierta cristalinidad residual. [3]
La compatibilización reactiva es un procedimiento en el que las mezclas de polímeros inmiscibles se compatibilizan mediante la creación de copolímeros en estado de solución o de fusión. Los copolímeros se forman cuando los grupos funcionales adecuados en cada componente de la mezcla inmiscible interactúan en el proceso de compatibilización. Estas interacciones incluyen hidrógeno, enlaces iónicos o covalentes. Los grupos funcionales que causan estas interacciones pueden ser los grupos finales que ya están presentes en los polímeros de la mezcla (por ejemplo, ácidos carboxílicos o alcoholes en poliésteres, o grupos amina en nailon). Otro enfoque es agregar grupos funcionales a las cadenas de componentes mediante injerto. Los muchos grupos funcionales posibles permiten muchos tipos de mezclas de polímeros comerciales, incluidos los sistemas de mezcla de poliamida/polialqueno. [4] Hay una serie de ventajas que tiene la compatibilización reactiva sobre el uso del copolímero de bloque o injerto tradicional como agente compatibilizante. A diferencia de este último enfoque, la compatibilización reactiva no se basa en la difusión de copolímeros preformados. Los copolímeros se forman en las interfases de las dos mezclas inmiscibles y no necesitan ser dispersados. En el enfoque tradicional, el sistema debe estar bien mezclado al agregar los copolímeros. La compatibilización reactiva también es mucho más eficiente que la compatibilización tradicional. Esto se debe a que en la compatibilización reactiva, los grupos funcionales ya están presentes o se pueden injertar fácilmente en los componentes de la mezcla. En la compatibilización tradicional, los copolímeros deben sintetizarse caso por caso para que los componentes se mezclen. [4]