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n MONÓMEROS POLÍMERO reacción de polimerizaci ón POLÍMERO = MACROMOLÉCULA MACROMOLÉCULA = POLÍMERO Polímeros naturales sintéticos Polímeros de adición Polímeros de condensación Tema 1. Estructura y propiedades. 1. Polímeros de adición y condensación

N MONÓMEROS POLÍMERO reacción de polimerización POLÍMERO = MACROMOLÉCULA MACROMOLÉCULA = POLÍMERO Polímeros naturales sintéticos Polímeros de adición Polímeros

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  • n MONMEROS POLMERO reaccin de polimerizacin POLMERO = MACROMOLCULA MACROMOLCULA = POLMERO Polmeros naturales sintticos Polmeros de adicin Polmeros de condensacin Tema 1. Estructura y propiedades. 1. Polmeros de adicin y condensacin
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  • Polmeros de condensacin POE PVC Poliamida Polister Polmeros de adicin Tema 1. Estructura y propiedades. 1. Polmeros de adicin y condensacin
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  • Polmeros de adicin ms frecuentes Tema 1. Estructura y propiedades. 1. Polmeros de adicin y condensacin
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  • Tema 1. Estructura y propiedades. 1. Polmeros de adicin y condensacin Polmeros de condensacin ms frecuentes PolmeroAbreviaturaUnidad de repeticin Polister PoliamidaPA Policarbonato PC Poli(etilen terftalato) PET PoliuretanoPU Resina de Fenol- formaldehido
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  • 2.1.1. Tipo de tomos Los tomos polares aumentan las fuerzas de cohesin Las fuerzas intermoleculares son responsables de la cohesin entre cadenas: (tipo London, puentes de hidrgenos, polares) H H C H H C Polietileno (PE) A mayor cohesin, mayor T fusin o reblandecimiento, mayor rigidez H H C O Polioximetileno (POM o acetal)
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  • 2.1.1. Tipo de tomos Los sustituyentes voluminosos producen cadenas rgidas A mayor volumen de tomos os sustituyentes, mayor rigidez y T de fusin o reblandecimiento H H C H H C Polietileno (PE) Los impedimentos estricos provocan rigidez de las cadenas
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  • Tipo de uniones entre monmeros: Pueden condicionar la estabilidad trmica y la elasticidad de la cadena -Uniones cabeza-cabeza y cola-cola -Adiciones sobre otro doble enlace 2.1.2. Tipo de uniones
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  • -peso molecular medio en nmero, Mn -peso molecular medio en peso, Mw -ndice de polidispersidad, Mw/Mn 2.1.3. Peso molecular Nmero de unidades -CH 2 - CH 2 - Peso molecular Estado fsico a 20 C 130gas 6170lquido 351000grasa 430>12000resina
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  • 2.1.4. Copolmeros ABSSAN HIPS
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  • 2.1.5. Ramificaciones y entrecruzamiento -polmero lineal -polmero lineal con ramificacin de cadena corta -polmero lineal con ramificacin de cadena larga -polmero entrecruzado
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  • 2.1.5. Ramificaciones y entrecruzamiento -polmeros lineales con o sin ramificaciones -polmeros entrecruzados TERMOPLSTICOS TERMOESTABLES Funden, son soluble y reciclables No funden, son insoluble y no reciclables. Se procesan a partir de termoendurecibles
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  • 2.1.6. Configuracin Configuracin: Es la ordenacin de los sustituyentes entorno a un tomo particular
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  • 2.2.1. Estado amorfo y estado cristalino Los polmeros en estado slido pueden ser amorfos (a), semicristalinos (b) y ocasionalmente cristalinos, dependiendo principalmente de su estructura qumica
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  • 2.2.2. Temperatura de transicin vtrea y temperatura de fusin Los polmeros amorfos NO son capaces de cristalizar, permanecen desordenados en estado slido. Presentan temperatura de transicin vtrea, Tg. Todas las sustancias tienden a cristalizar cuando se enfran desde estado lquido. Los polmeros cristalinos SI lo hacen a la temperatura de cristalizacin. Tambin presentan Tg. Por debajo de la Tg los materiales se comportan como vidrios (son rgidos, frgiles y transparentes).
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  • PolmeroT g (C)T m (C) Polietileno-125140 Poliestireno (isotctico)100240 Polipropileno (isotctico)25150 Polipropileno (sindiotctico)---138 Poli(acrilonitrilo) (atctico)85317 Poli(cloruro de vinilo)81--- Poli(xido de etileno)-5666 Poli(etilen tereftalato)29270 Poli(metacrilato de metilo)102--- Policarbonato150267 Nailon 6,650265 Politetrafluoroetileno-113327 Polibutadieno cis-108148 Poliisopreno (trans)-6774 Poliisopreno (cis)-7528 2.2.2. Temperatura de transicin vtrea y temperatura de fusin
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  • 2.2.3. Relacin entre cristalinidad y comportamiento durante el procesado ProcesadoPolmeros cristalinosPolmeros amorfos P. TrmicasFunden; a Tm la estructura colapsa y fluye Reblandecen gradualmente por encima de Tg ContraccinAl pasar de amorfo a cristalino (fundido a slido) sufre una fuerte contraccin (1.5 a 3.0%) Prcticamente no contrae pues se mantiene amorfo en estado slido
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  • 3. Propiedades comunes de los polmeros Propiedades pticas Resistencia qumica Densidad Conductividad trmica Conductividad elctrica
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  • 4. Comportamiento viscoelstico Respuesta Elstica Pura Slido de Hooke = G Respuesta Viscosa Pura Fluido de Newton = Muelle Pistn COMPORTAMIENTO VISCOELSTICO
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  • 5. Comportamiento reolgico de polmeros fundidos y en disolucin 5.1. Viscosidad de cizalla La viscosidad es sinnimo de fricciones internas y de resistencia al flujo El valor de la viscosidad depende mucho de la direccin en la que se aplica el esfuerzo, generalmente nos referiremos a la viscosidad de cizalla y no a la viscosidad extensional = Experimento de Newton = F/A (Pa) = dx/dy (ad) = d(dx/dy)dt (s -1 )
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  • 4. Comportamiento viscoelstico Material (Pa.s) Vidrio fundido (500C)10 12 Polmeros fundidos10 3 Jarabes10 2 Miel lquida10 1 Glicerol10 -1 Aceite de oliva10 -2 Agua10 -3 Aire10 -5 ProcesoVelocidades de deformacin (s -1 ) Sedimentacin10 -6 - 10 -4 Moldeo por compresin10 0 - 10 Calandrado10 1 - 10 2 Flujo a travs de tubos10 0 - 10 3 Extrusin10 2 - 10 3 Inyeccin> 10 3 5. Comportamiento reolgico de polmeros fundidos y en disolucin
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  • 5.3. Fluidos Newtonianos y no Newtonianos Variacin de la viscosidad con la velocidad de cizalla Variacin de la viscosidad con el tiempo de aplicacin del esfuerzo
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  • 5. 3. Fluidos Newtonianos y no Newtonianos Variacin de la viscosidad con la temperatura Variacin de la viscosidad con la presin
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  • 5. 4. Curvas de flujo Curvas de flujo Ley de potencias 0 Parmetros: n= ndice de comportamiento al flujo n = 1 Newtoniano n < 1 Pseudoplstico n > 1 Dilatante n
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  • 5. 5. Relacin entre estructura y comportamiento reolgico Efecto del peso molecular sobre o MMc a=3.5 Valores de Mc PE 3800 PMMA 27500 PS 36000 Entrelazamientos y enmaraamientos
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  • 5. 5. Relacin entre estructura y comportamiento reolgico Efecto del peso molecular sobre c. Efecto de la distribucin de pesos moleculares sobre c.
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  • Tema 1. Estructura y propiedades. 6. Propiedades mecnicas En todas sus aplicaciones los plsticos sufren algn tipo de carga Las propiedades mecnicas de los plsticos dependen de: Estructura y composicin del plstico Condiciones de procesado Temperatura de uso Tipo de esfuerzo aplicado Tiempo de aplicacin del esfuerzo Ensayos a corto plazo: traccin, flexin, compresin, impacto Ensayos a largo plazo: fluencia y relajacin de esfuerzos
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  • Tema 1. Estructura y propiedades. 6. Propiedades mecnicas ENSAYOS A CORTO PLAZO Lmite de proporcionalidad Lmite elstico o punto de fluencia Punto de rotura Plstico rgido o blando (mdulo de Young) Plstico tenaz o frgil (rea total) Plstico resistente (esfuerzo a la rotura)
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  • 6.1. Ensayos de traccin Ensayos de traccin PET 220C PMMA Resistencia que opone un material sometido a una fuerza que tiende a estirarlo Efecto de la temperatura Efecto de la velocidad a que se realiza el ensayo
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  • Ensayos de flexin Resistencia que opone un material sometido a una fuerza en su eje longitudinal que tiende a flexionarlo Resistencia que opone un material sometido a una fuerza que tiende comprimirlo Ensayos de compresin 6.2. Ensayos de flexin 6.3. Ensayos de compresin
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  • 6.4. Ensayos de impacto Ensayos de impacto tipo pndulo
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  • 6.4. Ensayos de impacto Ensayos de impacto tipo dardo
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  • Ensayos de impacto instrumentados Material dctilMaterial frgil 6.4. Ensayos de impacto
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  • ENSAYOS A LARGO PLAZO Consisten es aplicar una carga fija al material y determinar la deformacin en funcin del tiempo Ensayos de fluencia 6.5. Ensayos de fluencia qqq t=t o t=t 3 t=t 2 t=t 1 L 3 L 2 L 1
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  • ENSAYOS A LARGO PLAZO Ensayos de fluencia 6.5. Ensayos de fluencia
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  • Consisten es aplicar una deformacin fija al material y determinar el esfuerzo que es necesario aplicar para mantener la deformacin en funcin del tiempo Ensayos de relajacin de esfuerzos 6.6. Ensayos de relajacin de esfuerzos q2q2 q3q3 t=t o t=t 3 t=t 2 t=t 1 q1q1 L L L
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  • Ensayos de relajacin de esfuerzos 6.6. Ensayos de relajacin de esfuerzos