“Investigació sobre la millora de la humectabilitat de films polimèrics de polietilè de baixa densitat (LDPE) mitjançant plasma per descàrrega corona. Optimització de laminats amb espumes de polietilè mitjançant processos de laminat amb adhesius Hot-Melt per aplicacions tècniques al sector d’automoció”

RESUM
En els últims anys, són nombroses les iniciatives d'investigació dirigides cap a la millora de les propietats adhesives en materials polimèrics. Al sector d'automoció és molt important que els films polimèrics puguen ser units entre si a materials de diferent naturalesa. El principal problema associat a l'ús d'aquests materials és que són substrats amb baixa energia superficial i precisen un tractament superficial per a augmentar la humectabilitat de les seues superfícies i obtenir unes bones unions adhesives, un bon tintat i l'aplicació de recobriments i laminats durables. En el cas de l'adhesió, l'objectiu dels tractaments superficials és el increment de l'afinitat entre la superfície dels adherents i la superfície dels adhesius. D'aquesta forma s'aconsegueix optimitzar el rendiment de les unions adhesives per a l'obtenció de substrats amb bones propietats adhesives, condició indispensable per a aconseguir laminats amb aplicacions tècniques.

En aquest treball es pretén millorar la humectabilitat dels films polimèrics de LDPE a través del tractament de plasma per descàrrega corona, per a l'obtenció de laminats amb espumes de polietilè mitjançant processos de laminat amb adhesius “Hot-Melt” amb aplicacions tècniques per al sector d'automoció. La millora de la humectabilitat s'ha avaluat a través de l'estudi dels angles de contacte amb diferents líquids de mesura en funció de les potències de treball utilitzades. La caracterització de l'activació superficial com a conseqüència del tractament es realitza a través de l'espectroscòpia infraroja per transformada de Fourier amb Reflectància Total Atenuada (FTIR-ATR) i l'espectroscòpia fotoelectrònica de rajos X (XPS) que permeten identificar els fenòmens de funcionalització de la superfície. De forma paral•lela, s'identifica i quantifica el fenomen d'abrasió associat a l'agressivitat del tractament sobre la superfície del film polimèric per mitjà de la microscòpia electrònica de rastreig (SEM) i la microscòpia de força atòmica (AFM). De forma complementària es determina l'homogeneïtat del tractament en funció de l'amplitud i del temps (reproduïbilitat). A més, les mostres tractades amb plasma se sotmeten a un procés d'envelliment per a estimar la durabilitat del tractament.

La humectabilitat del film de LDPE millora de forma notable a mesura que augmenta la potència de la descàrrega corona, aconseguint els millors resultats per a potències de 600 W. En aquest sentit, es pot afirmar que el procés de funcionalització superficial que indueix el tractament es basa en la inserció de diferents espècies polars que són altament inestables. A causa d'això, en sotmetre les mostres a un procés d'envelliment es produeix una pèrdua de comportament hidrofílic, conegut també com a recuperació hidrofòbica.

Els laminats film LDPE - espuma de PE reticulat presenten un bon comportament de les unions adhesives enfront de la durabilitat en el procés d'envelliment, fins i tot per a cicles llargs i condicions de servei agressives. El temps de curat és un paràmetre fonamental enfront del comportament mecànic final del material laminat. En definitiva, es pot concloure que el tractament de plasma per descàrrega corona és molt avantatjós per a treballar en continu en la millora de la humectabilitat dels films polimèrics i per tant en la millora de les seues propietats adhesives.