Desarrollo de formulaciones para la fabricación de espumas de poliolefina reticulada de celdilla abierta en un proceso de espumado en continuo. Estudio de la relación formulación estructura-propiedades

Abstract

This thesis focuses on the development and optimization of chemical formulations and technical processes for the production of open-cell cross-linked polyolefin foams using a continuous foaming process. These foams stand out for their open internal structure, which gives them unique properties such as air and fluid permeability, flexibility and mechanical strength, making them ideal for applications in acoustic insulation, filtration and packaging. The main focus of this thesis is to analyze the relationship between the developed formulations, the obtained cellular structure and the physical and mechanical properties of the resulting foams. To do so, the following aspects are addressed: 1. Material formulation: Design of mixtures from polyolefins and additives, including cross-linking agents, expanders and stabilizers, to ensure controlled and efficient foaming. 2. Structure analysis: Evaluation of the influence of the formulations on the formation of the open-cell structure, a fundamental characteristic of the material. 3. Mechanical and acoustic properties: Relationship between the structure obtained and physical properties, such as density, elasticity, permeability and mechanical strength. The ultimate goal is to develop foams with characteristics adapted to the specific needs of different industrial applications, optimizing both the chemical formulation and the parameters of the continuous foaming process. This comprehensive approach allows progress in the manufacture of high-performance and highly versatile materials.

Esta tesis se centra en el desarrollo y optimización de formulaciones químicas y procesos técnicos para la producción de espumas de poliolefina reticulada de celdilla abierta mediante un proceso de espumado en continuo. Estas espumas destacan por su estructura interna abierta, que les confiere propiedades únicas como permeabilidad al aire y a fluidos, flexibilidad y resistencia mecánica, haciéndolas ideales para aplicaciones en aislamiento acústico, filtración y embalaje. El enfoque principal de esta tesis radica en analizar la relación entre las formulaciones desarrolladas, la estructura celular obtenida y las propiedades físicas y mecánicas de las espumas resultantes. Para ello, se abordan los siguientes aspectos: 1. Formulación de materiales: Diseño de mezclas a partir de poliolefinas y aditivos, incluyendo agentes reticulantes, expansores y estabilizantes, para garantizar un espumado controlado y eficiente. 2. Análisis de la estructura: Evaluación de la influencia de las formulaciones en la formación de la estructura de celdilla abierta, característica fundamental del material. 3. Propiedades mecánicas y acústicas: Relación entre la estructura obtenida y las propiedades físicas, como densidad, elasticidad, permeabilidad y resistencia mecánica. El objetivo final es desarrollar espumas con características adaptadas a las necesidades específicas de distintas aplicaciones industriales, optimizando tanto la formulación química como los parámetros del proceso continuo de espumado. Este enfoque integral permite avanzar en la fabricación de materiales de alto rendimiento y amplia versatilidad.