Clase 3 Modulo Reologia Parte A

7/22/2019 Clase 3 Modulo Reologia Parte A

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Modulo de Reología parte IProcesamiento de Polímeros

Prof. Dr. Alexander Franco CINGENIERÍA DE MATERIALES



Índice de contenidos

Repaso de conceptos generales de propiedades mecánicas (terminología)

Clasificación de los polímeros

Mecanismos de deformación en materiales plásticos

Clasificación del comportamiento mecánico en materiales plásticos

VIscoelasticidad

Comportamiento mecánico a corto plazo

Comportamiento mecánico largo plazo

Consideraciones finales



Terminología

Fuerza en tensión: la fuerza aplicada intenta estirar el material a lo largo de su línea deacción.

Fuerzas de compresión: la fuerza aplicada intenta comprimir o acortar al material a lolargo de su línea de acción.

Fuerza en cortante: las fuerzas aplican de tal forma que intentan cortar o seccionar almaterial.

Fuerza en torsión: la fuerza externa aplicada intenta torcer al material. La fuerzaexterna recibe el nombre de torque o momento de torsión



Terminología

Cualquier fuerza externa que se aplique su material causa su información. Para el caso deuna fuerza en tensión, el material se alarga en el sentido de aplicación de la fuerza, y seacorta en la dirección transversal a la fuerza aplicada.

La deformación del material se define como el cambio en la longitud a lo largo de la líneade aplicación de la fuerza. En forma matemática:

Deformación igual = L= Lf-Lo

Para estudiar la reacción de los materiales a las fuerzas externas que se les aplican, seutiliza el concepto de esfuerzo.

Esfuerzo =

{N/m 2 , Libras/pulg 2 }

FF

Lf Lo

F

A



Terminología

Existen dos tipos de esfuerzo para el caso de fuerzas aplicadas en tensión:

1. El esfuerzo de ingeniería ( ). Se define como la fuerza aplicada dividida entre el áreatransversal inicial del material (el área que tiene el material antes de aplicar la fuerza). Elárea transversal es el área perpendicular a la línea de acción de la fuerza.

=

=

2. Esfuerzo verdadero ( v). Se define como la fuerza aplicada vivía en el área transversalreal o instantánea que posee el material mientras está actuando la fuerza

v =

=



Terminología

Además, se utiliza el concepto de deformación unitaria. Existen dos tipos de deformaciónunitaria

1. Deformación unitaria de ingeniería ( ). Se define como la deformación ( L) divididaentre la longitud inicial Lo del material.

= L

2. Deformación unitaria verdadera ( v). Se define como

v = Lf



Terminología

Supongamos una barra sometida a un esfuerzo. Suponga que al inicio la fuerza aplicada cero y luego sumagnitud se incrementa gradualmente hasta que la barra se rompe. Supongo que cada cierto tiempo segráfica el esfuerzo aplicado contra la deformación unitaria de la barra. A esa gráfica se le llama curvaesfuerzo – deformación unitaria y es una propiedad mecánica del material de que está hecho.

Deformación elásticareversible

Deformación permanente

irreversible

Esfuerzoultimo

Esfuerzode fluencia

Limite deproporcionalidad

Regiónlineal

Plasticidadperfecta o

fluencia

Endurecimientopor deformacion Extriccion

A

B C

D

E

E’

O



Terminología

Un material presenta varias zonas en cuanto a su comportamiento ante un esfuerzo de tracción. Estaszonas están representadas en el diagrama esfuerzo deformación anterior y vamos a verlas una a una.

Zona elástica (OB)Se caracteriza porque al cesar las tensionesaplicadas, los materiales recuperan su longitudinicial.

A

B C

D

E

E’

O

Zona de proporcionalidad (OA)

En la gráfica es una línea recta, es decir, elalargamiento unitario (ε) es proporcional a latensión ejercida (σ). En las aplicacionesindustriales siempre se trabaja en esta zona, yaque no se producen deformaciones permanentesy además se puede aplicar la ley de Hooke.

Zona no proporcional (AB)

El material se comporta de forma elástica, pero noexiste una relación proporcional entre tensión y

deformación. Deformación elástica reversible



Terminología

Zona plástica (BE)

En esta zona se ha rebasado la tensión del límite elástico y, aunque dejemos de aplicar tensiones de tracción, elmaterial ya no recupera su longitud original y la longitud final será mayor que Lo.

A

B C

D

E

E’

O

Zona de deformación plástica uniforme o zona de

límite de rotura (CD)Se consiguen grandes alargamientos con unpequeño incremento de la tensión. En el punto Dencontramos el límite de rotura y la tensión enese punto se llama tensión de rotura ( σr ). A partirde este punto, la probeta se considera rota,aunque físicamente no lo esté.

Zona de rotura o zona de estricción o zona dedeformación plástica localizada (DE)

Las deformaciones son localizadas y, aunquedisminuya la tensión, el material se deforma hastala rotura. En el punto D, la probeta se hafracturado. La sección de la probeta se reducedrásticamente.



Terminología

Zona de fluencia (BC)

En el caso del acero existe una zona justo al sobrepasar el límite elástico en el que se da una deformación apreciablesin que varíe la tensión aplicada.

Este fenómeno se denomina fluencia y la tensión en ese punto se denomina tensión de fluencia.

A

B C

D

E

E’

O



Terminología

De la curva esfuerzo –deformación unitaria se obtienen varias propiedades mecánicas en tensión para el material

1. Resistencia a la fluencia ( y ). Es el valor del esfuerzo que debe aplicarse sobre el material para iniciar sudeformación permanente formalmente se define como el valor del esfuerzo que al ser aplicado al material produceuna deformación permanente de 0.2%, tal como se ilustra en el esquema continuación.

0.002

0.2%

y



Terminología

2. Módulo de elasticidad (E). Es la pendiente de la línea recta que se forma en la zona elástica de la curva

Para la zona elástica se cumple que =E

El modo la elasticidad es una medida de la rigidez del material. Si se tienen dos materiales (A y B), A es más rígido queB si se forma en la estrictamente menos que B al aplicarles a ambos la misma fuerza. El material es más rígido entremayor sea su módulo de elasticidad.

3. Módulo de resiliencia (Er). Es el valor numérico del área bajo la curva en la zona elástica. Representa la energía porunidad de volumen que el material absorbe cuando se deforma elásticamente.

4. Relación de Poisson ( ). es la relación entre la deformación unitaria longitudinal y la deformación unitaria lateral

5. Resistencia a la tensión o esfuerzo último ( y ). Es el valor máximo del esfuerzo de ingeniería que se puede aplicarsobre el material. Cuando el esfuerzo aplicado se iguala a la resistencia a la tensión, se inicia la expedición y luego lafractura del material.

=



Terminología

6. Ductilidad. Es una medida la cantidad de formación plástica que puede darse en un material antes que éste serompa. La ductilidad puede medirse de dos formas

El porcentaje de elongación: se define de la siguiente manera:

El porcentaje de reducción de área, el cual se define la siguiente manera:

% de elongacion= (%EL)=−

∗

% de reducción área= (%AR)= −

∗

7. Tenacidad. Es la energía por unidad de volumen que elmaterial puede absorber antes de romperse la tenacidad esnuméricamente igual al área bajo la curva esfuerzo-deformaciónunitaria.



Clasificación

Grado de cristalinidadDistribución de los pesosmoleculares

Funcionalidad monomerica(ramificaciones y entrecruzamientos)

Posicion relativa de grupos

(tacticidad y cambios conformacionales)Ordenamiento de unidades(secuencias de las unidades repetitivas )

Familias de polímeros

Naturaleza Manométrica Aspectos estructurales

Peso molecular Cristalinidad

Propiedades

Se conocen alrededor de 1000 tipos de plásticos.



Clasificación desde la cristalizacion

Los polímeros en estado sólido pueden ser amorfos (a),semicristalinos (b) y ocasionalmente cristalinos (c), dependiendo

principalmente de su estructura química

(a) (b) (c)



• Bajo la acción del calor, se

pueden reblandecer, fundir yreprocesarse, sin que seproduzcan cambios importantesen su estructura.

Termoestables Termoplásticos Elastómeros

Las macromoléculas estándispuestas libremente sinentrelazarse. Tienen lapropiedad de reblandecersecon el calor, adquiriendouna forma que conserva alenfriarse.

Sus macromoléculas seentrecruzan formando unared. Debido a estadisposición sólo se les puededar forma una vez. Unsegundo calentamientoproduciría su degradación.

Las macromoléculas estánordenadas formando unared de pocos enlaces.Recuperan su forma ydimensiones cuando lafuerza que actúa sobre elloscede.

• Bajo la acción del calor seendurecen, formando estructurasaltamente consistentes, noreversibles.

• Presentan buena resistencia al

calor sin que se produzcancambios importantes en suestructura.

Clasificación



Clasificación:

Termoplásticos Termoestables ElastómerosCalor Funde No funde No fundeDisolventes Solubles Insolubles Insolubles, se inchanEstructura Lineales Entrecruzados Poco entrecruzadosCristalinidad Amorfos y cristalinos Amorfos AmorfosProp Mecanicas Rigidos a T<Tg

E 103 MPaRigidos a 4%E 104 MPa

100-1000%E bajos MPa

Procesado Sin reacción química con reacción quimica con reaccion quimica

Ejemplos PE, PP, PVC,Poliamidas, Poliesters

Resinas epoxi, resinasfenol-formaldehido

Caucho,Polibutadieno,Poliisopreno



Clasificación por temperatura

Callister,Fig. 16.9

T e m p e r a t u r a

Log (peso molecular)

T g

T mLiquidomovil

Liquidoviscoso

Cauchoso

Plastico tenaz

PlasticosemicristalinoSólido

cristalino

Comportamiento físico mecánico de un polímero comofunción de su peso molecular y de las temperaturascaracterísticas Tg y Tm

Vitreo: Se presenta a temperaturas por debajode Tg, aquí las cadenas poliméricas no tienensuficiente energía para presentarse enmovilidad

Cauchoso: Se presenta a temperaturas entreTg e Tm, en este rango de temperatura , elnivel energético es suficiente para darmovilidad solamente a la fase amorfa,manteniéndose la fase cristalina rígida.

Viscoso: Se presenta a temperaturas por

encima de Tm y se restringe a polímerossemicristalinos. Se presenta un alto nivelenergético y es caracterizado por presentar entodas las cadenas polimericas alta movilida conuna fuerte contribucion de la respuestaplastica la deformacion



Clasificación por temperatura cristalización

Los polímeros amorfosNO son capaces decristalizar, permanecen

desordenados en estadosólido. Presentantemperatura de transiciónvítrea, Tg.

Todas las sustancias tiendena cristalizar cuando se enfríandesde estado líquido.

Los polímeros “cristalinos” SI lo hacen a latemperatura de cristalización. Tambiénpresentan Tg.

Por debajo de la Tg los materiales se comportan como vidrios (son rígidos,frágiles y transparentes).

(a) Polímero cristalino(b) Polímero amorfo



Características de procesado

(a) (b) (c)

Procesado Polímeros cristalinos Polímeros amorfos

P. Térmicas Funden; a Tm la estructuracolapsa y fluye

Reblandecen gradualmente porencima de Tg

Contracción Al pasar de amorfo a cristalino(fundido a sólido) sufre unafuerte contracción (1.5 a 3.0%)

Prácticamente no contrae puesse mantiene amorfo en estadosólido



Clasificación

Al considerar los plásticos como materiales para el diseño de cualquier artículo debe conocerse el comportamiento delos mismos frente a los diferentes agentes externos (acciones mecánicas, temperatura, tiempo, etc). Así el estudio laspropias mecánicas es imprescindible cuando estos materiales se utilizan como elementos estructurales. Es decir, esconveniente saber las causas que hacen a un polímero ser frágil, a otro tenaz, mientras un tercero se comporta comoun elastómero, así como la relación existe entre este comportamiento mecánico y sus estructuras.

Resulta difícil clasificar los polímeros desde el punto de vista de su comportamiento mecánico, ya que estaspropiedades dependen entre otras del tipo de familias y están enormemente influenciadas por las condiciones deejecución de los ensayos: velocidad de aplicación de la carga (velocidad de deformación), temperatura, magnitud de ladeformación impuesta naturaleza química del medio (presencia de oxígeno, agua, disolventes orgánicos, etc.)

Carswell y NasonDefinieron 5categorías

Clase (a): incluye los polímeros blandos y débilesClase (b): incluye los polímeros duros y frágilesClase (c): incluye los polímeros blandos y tenacesClase (d): incluye los polímeros duros y resistentesClase (e): incluye los polímeros duros y tenaces

En los polímeros más que en otro tipo de materiales, la temperatura del tiempo presentan un papelfundamental que influyen de manera notable en sus propiedades mecánicas



Clasificación

a) Polímeros blandos y débiles: se caracterizan por un bajo módulo de elasticidad, un bajo punto de fluencia y unmoderado alargamiento en función del tiempo. El módulo de Poisson, es decir, la relación entre contracción yalargamiento, para polímeros de clase (a) es de 0.5, que es parecido al de los líquidos.

Deformación

E s f u e r z o s

0.5

PF

E tg

PF: Punto de Fluencia

r

r

a) Ej: Poliisobutileno

El poliisobutileno es un caucho sintético (caucho butilo), oelastómero . Es especial porque es el único cauchoimpermeable a los gases, es decir, es el único caucho quepuede mantener el aire por largos períodos.

Tapones de frascos de antibióticos con poliisobutileno halogenadoGomas de mascar con Poliisobutileno grado alimenticioImplementos deportivos

http://www.pslc.ws/spanish/elas.htm

http://www.pslc.ws/spanish/elas.htm



Clasificación

b) Polímeros duros y frágiles: Los polímeros de clase (b) se caracterizan por un módulo de elasticidad alto, un puntode fluencia poco definido y una deformación pequeña antes de la rotura. El módulo de Poisson de los polímeros durosy frágiles de la clase (b) se acerca a 0.3.

Las aplicaciones principales del PS choque y el PS cristal son

la fabricación de envases mediante extrusión-termoformado, objetos diversos mediante moldeo por inyección. Las formas expandida y extruida se emplean principalmente

como aislantes térmicos en construcción y para formar coquillas deprotección en los embalajes de objetos frágiles

Deformación

E s

f u e r z o s

0.3

E tg

r

r

b) Ej: Poliestireno

Existen cuatro tipos principales: el PS cristal, que estransparente, rígido y quebradizo; el poliestireno dealto impacto, resistente y opaco, el poliestirenoexpandido, muy ligero, y el poliestireno extrusionado,similar al expandido pero más denso e impermeable.



Clasificación

c) Polímeros blandos y tenaces: Los polímeros de clase (c), como el PVC plastificado, tienen un bajo módulo deelasticidad, gran alargamiento, un módulo de Poisson de alrededor de 0.5-0.6 y un punto de fluencia bien definido.Puesto que los polímeros de clase (c) se alargan después del punto de fluencia, el área bajo la curva de esfuerzo-deformación que representa la tenacidad será mayor que para la clase (b).

Deformación

E s

f u e r z o s

0.5 0.6

PF

E tg

r

r

PF: Punto de Fluencia c) Ej: PVC Plastificado

Tiene una elevada resistencia a la abrasión, junto con una baja densidad (1,4g/cm3), buena resistencia mecánica y al impacto, lo que lo hace común e

ideal para la edificación y construcción.

Al utilizar aditivos tales como estabilizantes, plastificantes entre otros, el PVCpuede transformarse en un material rígido o flexible, característica que lepermite ser usado en un gran número de aplicaciones.

Buena resistencia química Buen costo/beneficio Alta tenacidad Buenaresistencia ambiental Excelentes propiedades eléctricas Se le puede volverconductor Buena apariencia superficial Se le puede limpiar fácilmente Se lepuede impartir resistencia a la flama Amplia variedad de colores Puede serbrillante o mate



Clasificación

d) Polímeros duros y resistentes: El PVC rígido es un exponente de los polímeros duros y resistentes de la clase (d).Estos polímeros tienen un alto módulo de elasticidad y una alta resistencia a la fluencia.

d) Ej: PVC Rígido

Se obtiene por la fusión y moldeo a temperatura adecuada de policloruro devinilo con aditivos excepto plastificantes.

Se obtiene un material que es resistente al impacto y estabilizado frente a laacción de la luz solar y efectos de la intemperie.

Aplicaciones: en carpintería plástica, cortinas de enrollar, planchas, placas yplafones para revestimientos decorativos, cañerías para instalación sanitaria,desagües. Esta última aplicación tiene la ventajas de que son materialeslivianos para el transporte y manipuleo, más económicos, no se corroen, etc.

Deformación

E s

f u e r z o s

PF



Clasificación

e) Polímeros duros y tenaces: La curva para los polímeros duros y tenaces de clase (e), como por ejemplo loscopolímeros ABS, experimentan un alargamiento moderado antes del punto de fluencia seguido de una deformaciónirreversible.

Deformación

E s

f u e r z o s

PF

PF: Punto de Fluencia

e) Ej: Copolimeros ABS

Resistencia Final

Elongación al punto de fluencia

Elongación arotura

Resistenciaelástica

La estructura del ABS es una mezcla de un copolímero vítreo(estireno- acrilonitrilo) y un compuesto elástico principalmenteel polímero de butadieno. La estructura con la fase elastómeradel polibutadieno (forma de burbujas) inmersa en una dura yrígida matriz SAN.

El acrilonitrilo proporciona:

· Resistencia térmica· Resistencia química

· Resistencia a la fatiga· Dureza y rigidez

El butadieno proporciona:

· Ductilidad a baja temperatura· Resistencia al impacto

· Resistencia a la fusión

El estireno proporciona:

· Facilidad de procesado (fluidez)· Brillo

· Dureza y rigidez



Los materiales de ABS tienen importantes propiedades en ingeniería, como buenaresistencia mecánica y al impacto combinado con facilidad para el procesado.

Clasificación

Propiedades Cuantitativas:



En general el comportamiento de todas las clases es Hookeano antes del punto de fluencia. La deformación recuperable reversible antes del punto de fluencia en el intervalo elástico esfundamentalmente el resultado de la flexión y alargamiento de los enlaces covalentes de la cadenaprincipal de polímeros.

Esta parte de la curva puede también comprender el desenrollamiento recuperable de algunascadenas de polímeros.

Después del punto de fluencia, el mecanismo predominante es el deslizamiento irreversible de lascadenas de polímero

Clasificación

E s f u e r z o s

Deformación

Clase A

Clase D

Clase BDado que estas propiedadesdependen del tiempo, los polímerosde clase (A) pueden comportarsecomo los de clase (D) o (B) si se aplicanlos esfuerzos rápidamente y viceversa

Incrementodel esfuerzo



Deformación Deformación

E s f u e r z o

E s f u e r z o

E s f u e r z o

E s f u e r z o

E s f u e r z o

Blando y débil Blando y tenaz Duro y frágil Duro y resistente Duro y tenaz

Clasificación: Resumen

Deformación Deformación Deformación

PolímeroCaracterísticas de la curva esfuerzo deformación

Módulos Limite elástico Ultimo esfuerzo Elongación a fractura

Blando y débil Bajo Bajo Bajo ModeradoBlando y tenaz Bajo Bajo Limite elástico Alto

Duro y frágil Alto Ninguno Moderado Bajo

Duro y resistente Alto Alto Alto Moderado

Duro y tenaz Alto Alto Alto Alto



Deformación

E s f u e r z o s

Termoplásticos vrs Termofijos

Cerca al fallo

Inicial

Casoreticuladoalineado

Casoentrecruzado

Caso semicristalino Región

amorfaelongada

Regionalineadacristalina

Regionescristalinasdeslizadas

Cercaal fallo

Rotura frágil

Carga/descarga

Inicio del flujoPunto deruptura plastica

• Termoplásticos:- Poca reticulación- dúctil- Suavizar w / calefacción / reciclables- polietileno

polipropilenopolicarbonatopoliestireno

Termoestables:- Gran reticulación

(10 a 50% de monomeros)- Duro y quebradizo- No se ablandan w / calefacción- Caucho vulcanizado, resinas epoxi,

resina de poliéster, resina fenólica

(MPa)



Deformación

E s f u e r z o s

Elastómeros

Elastomero

(MPa)

Inicial: las cadenas amorfasestán dobladas y reticuladas

fuertemente

Final: las cadenas estánestiradas y rectas pero aun

reticuladas

Deformación irreversible

Respuesta quebradiza (cadena alineada, caso reticulado y entrecruzado)

- Respuesta de plástico (caso semi-cristalino)-Deformación reversible



Efecto de la temperatura con la deformación

20

4 0

6 0

8 0

0

0 0.1 0.2 0.3

4°C

20°C

40°C

60°Ca 1.3

(MPa)Datos para el polímerosemicristalino PMMA(Plexiglas)

• Al decrecer T ...-- Se incrementa el modulo de

Elasticidad -- Se incrementa la tension de

fractura

-- Decrece el alargamiento %EL

• Incrementando la velocidadde deformacion

-- Se dan algunos efectos como ladisminucion de T

Curva tensión – deformación del PMMA . Efecto de la temperatura

Los termoplásticos se deforman fundamentalmente por deformación elástica por debajo de sutemperatura de transición vítrea, aumentando su resistencia y por encima de esta temperatura ladeformación es de tipo plástico, disminuyendo la resistencia y aumentando las características dúctiles,como puede observarse en la representación de la figura 15.10 para el PMMA ensayado desde -40ºC a68ºC, experimentando una transición dúctil-frágil entre los 86 y 104ºC, que corresponde a su transiciónvítrea

Clase B

Clase C

Disminuciónde la Temp



PSPMAPA (seco) G filledPlymetilpentenoPoliacetalPVC rigidoAcetato de celulosaPA (seco)OlisulfonsHDPEPPOCopolimeros PP-PEABSPCPA (wet)PTFELDPE

Comportamiento de frágil a dúctil en función de Temperatura

Incremento dureza

I n c r e m e n t o

d u r e z a

Frágil

Fragil por muesca

Fragil únicamente con muescas bruscas

Dúctil incluso con muescas bruscas



Mecanismos de Deformación en Materiales Plásticos

• Los mecanismos de deformación en materiales poliméricos se clasifican en tresgrandes grupos

1. ESTIRAMIENTO DE ENLACE DEF. ELÁSTICA

2. ALINEACIÓN CADENA DEF. ELÁSTICA/PLÁSTICA

3. DESLIZAMIENTO CADENAS DEF. PLÁSTICA

El polímeros se comportacomo un resorte mientrasdura el estiramiento

Depende del tipo de la

estructura del polimero (Mecanismo recuperable opermanente)

Incide en la recuperacionplastica del material



Mecanismos de Deformación en Materiales Plásticos

• El comportamiento mecánico de los diferentes tipos de materiales poliméricos estáíntimamente ligado a los mecanismos de deformación que se activan

POLÍMEROS LINEALES

DEF. ELÁSTICA

de baja magnitud

POLÍMEROS RETICULARES

DEF. ELÁSTICA/PLÁSTICA

POLÍMEROS ENTRECRUZADOS

DEF. ELÁSTICAProceso devulcanizacion

1. Estiramiento de enlaces2. Alineación cadenas

3. Deslizamiento cadenas

1. Estiramiento de enlaces2. Alineación cadenas

3. Deslizamiento cadenas

1. Estiramiento de enlaces2. Alineación cadenas3. Deslizamiento cadenas

X

X

X



Viscoelasticidad y Reología

La viscoelasticidad se define como el fenómeno por el cual un polímero presentacaracterísticas de un fluido y un sólido elástico al mismo tiempo. La fracción elástica de ladeformación se presenta debido a las variaciones del ángulo y la distancia de los enlacesentre los átomos de la cadena polimérica (tanto de la principal como en la de los gruposlaterales). La fracción plástica aparece debido a la fricción y deslizamiento entre las

moléculas poliméricas

Estudia las relaciones entre

las fuerzas (esfuerzos) ydeformaciones de loscuerpos materiales.

Estudio de la deformación yel flujo de la materia.

Se asocia con las propiedades del flujo de polímeros en solución y fundidos (“ melt ”).

(Proviene del griego“rheos ” “flujo”

Reología término debido a Bingham , “padre de la reología”)

Eugene Bingham



SÓLIDOS Y LÍQUIDOSDE BAJO PESO MOLECULAR

Comportamiento según su estado

Ecuación de Hooke(elasticidad de sólidos)

Ecuación de Newton(viscosidad de líquidos)

Material PoliméricoVISCOELÁSTICO

Actúa como unSólido y un

Líquido

Se trata de modelos idealesde comportamiento a loscuales se acercan muchos

materiales




Comportamiento delflujo de un polímero(REOLOGÍA)

Importante duranteel moldeo yprocesamiento

Los polímerospueden fluir(estado plástico )

POLÍMEROSComparados

con los líquidos

simples

• Alta viscosidad• Flujo característico,llamado no-Newtoniano

Proceso de flujo procesoirreversible del cuerpo, a causa

de fuerzas cortantescambian forma y ubicación delas partículas.

LEY DE NEWTON: describe comportamiento viscoso(aparece el término Viscosidad aparente, )

Expresiónmatemáticaapropiada

LEY DE HOOKE: describe comportamiento elástico

(aparece el término Módulo de rigidez, G)




Una gran variedad de técnicas de procesamento se emplea en la obtención de piezaspoliméricas. El método usado de conformacion para un determinado polímero depende devários factores, tales como:

1 – Si el polímero es termoplástico o termofijo.

2 – Geometria y tamaño de la pieza. (Equipos)

3 – Para polímeros termoplásticos: temperatura a la que ablanda; propriedades reológicas (curvas de flujo) cuando esta ablandado; temperatura; tiempo de enfriamiento despues del moldeo.

4 – Para polímeros termofijos: temperatura; tiempo de curado.



Características Termoplásticos Termofijos

En el procesamiento No hay reacción química Hay reacción química,formación de enlaces cruzadoso reticulaciones

En la temperatura deprocesamiento (Tp)

• En los termoplásticos amorfos la Tpdebe ser superior a su temperatura

de transicion Tg.• En termoplásticos semicristalinos laTp debe ser superior a sutemperatura de fusión Tm

Tiempo y temperatura en lacual ocurre la reticulacion.

En las propiedadesreológicas

Curvas de flujo, viscosidad y sudependencia con la rapidez de

cizalladura y presión durante laconformación

Punto o tiempo de gel: tiempoen el que la viscosidad del

polímero aumentadrásticamente ( tiemponecesario para procesar elmaterial)

Aplicaciones El rango de aplicaciones esta limitado asu Tg, Tm y temperatura de

ablandamiento

Materiales que presentanmayor estabilidad dimensional

y térmica que lostermo lásticos



Entender las clases de flujo y los efectos de deformación en sistemas complejos. Evaluar comportamiento de viscosidad con temperatura y esfuerzos Aplicar la Reologia en el diagnostico, diseño y optimización de procesos. Permite construir modelos que representan el comportamiento del fluido bajodiferentes condiciones de temperatura, agitación, esfuerzos.

Entender comportamientos de fluidez y plasticidad de los materias para su

procesamiento y transporte

Reologia de Polímeros homogéneosReologia de mezcla de polímeros misciblesReologia de mezcla de polímeros inmisciblesReologia de polímeros en partículas.Reologia de Polímeros reforzados con fibra de vidrio.Reologia de nanocompositesReologia de espumas poliméricas.Reologia de polímeros termoestablesReologia de copolímeros

Clases

Clase 3 Modulo Reologia Parte A

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