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Caracteristicas Termomecanicas

Date post: 21-Nov-2015
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Presentación sobre las características termo mecánicas
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Carácterísticas Termomecánicas
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Presentacin de PowerPoint

Carctersticas TermomecnicasAntecedentesLos primeros polmeros que se sintetizaron se obtenan a travs de transformaciones de polmeros naturales. En 1839 Charles Goodyear realiza el vulcanizado del caucho. El nitrato de celulosa se sintetiz accidentalmente en el ao 1846 por el qumico Christian Friedrich Schnbein y en 1868, John W. Hyatt sintetiz el celuloide a partir de nitrato de celulosa.El primer polmero totalmente sinttico se obtuvo en 1909, cuando el qumico belga Leo Hendrik Baekeland fabrica la baquelita a partir de formaldehdo y fenol. Otros polmeros importantes se sinterizaron en aos siguientes, por ejemplo el poliestireno (PS) en 1911 o el poli (cloruro de vinilo) (PVC) en 1912.

En 1922, el qumico alemn Hermann Staudinger comienza a estudiar los polmeros y en 1926 expone su hiptesis de que se trata de largas cadenas de unidades pequeas unidas por enlaces covalentes. Propuso las frmulas estructurales del poliestireno y del polioximetileno, tal como las conocemos actualmente, como cadenas moleculares gigantes, formadas por la asociacin mediante enlace covalente de ciertos grupos atmicos llamados "unidades estructurales". Este concepto se convirti en "fundamento" de la qumica macromolecular slo a partir de 1930, cuando fue aceptado ampliamente. En 1953 recibi el Premio Nobel de Qumica por su trabajo.

Wallace Carothers, trabajando en la empresa DuPont desde 1928, desarroll un gran nmero de nuevos polmeros: polisteres, poliamidas, neopreno, etc.La Segunda Guerra Mundial contribuy al avance en la investigacin de polmeros. Por ejemplo, fue muy importante la sustitucin del caucho natural por caucho sinttico.En los aos 1950 el alemn Karl Ziegler y el italiano Giulio Natta desarrollaron los catalizadores de Ziegler-Natta y obtuvieron el Premio Nobel de Qumica en 1963.Otro Premio Nobel de Qumica fue concedido por sus estudios de polmeros a Paul J. Flory en 1974.

En la segunda mitad del siglo XX se desarrollaron nuevos mtodos de obtencin, polmeros y aplicaciones. Por ejemplo, catalizadores metalocnicos, fibras de alta resistencia, polmeros conductores (en 2000 Alan J. Heeger, Alan G. MacDiarmid y Hideki Shirakawa recibieron el Premio Nobel de Qumica por el desarrollo de estos polmeros), estructuras complejas de polmeros, polmeros cristales lquidos, etc.

IntroduccinHoy en da gracias a la gran variedad de materiales polimricos que existen y que van la par del descubrimiento y sntesis de los materiales plsticos, la creatividad del hombre ha ido creando formas para moldearlos con el objeto de satisfacer sus necesidades. El consumo de polmeros o plsticos ha aumentado en los ltimos aos.

En la actualidad existen una gran variedad de tcnicas de transformacin de los materiales termoplsticos, tales como la inyeccin, la extrusin, el soplado, el conformado en caliente, etc., estas tcnicas implican el reblandecimiento o fusin del material, su flujo en estado fundido hasta adquirir la forma deseada y, finalmente, su enfriamiento y consolidacin.

Los plsticos tcnicos de hoy permiten llegar a comportamientos similares al de las piezas producidas en otros materiales, lo que ha hecho que sea esta industria sea desarrollada en los ltimos aos a gran escala.

Tipos de polmerosA) POLMEROS NATURALES: Provenientes directamente del reino vegetal o animal. Por ejemplo: celulosa, almidn, protenas, cauchonatural, cidosnucleicos, etc.B) POLMEROS ARTIFICIALES: Son el resultado de modificaciones mediante procesosqumicos, de ciertos polmeros naturales. Ejemplo: nitrocelulosa, etonita, etc. C)POLMEROS SINTTICOS:Son los que se obtienen por procesos de polimerizacin controlados por el hombreapartirdemateriasprimas de bajo peso molecular. Ejemplo: nylon, polietileno, cloruro de polivinilo, polimetano, etc.

TermomecanicaAplicaciones del Anlisis Termomecnico:Ensayos de compresin-dilatacinEstudio de transiciones vtreasEstudio de reblandecimientos y fusionesCoeficiente de dilatacinEl Anlisis Termomecnico:El Anlisis Termomecnico (TMA) es una tcnica en la que se mide la deformacin de una muestra cuando es sometida a una fuerza constante y a un programa de temperatura en una atmsfera controlada. Esta fuerza puede ser de compresin, flexin o traccin.

TermoplsticosUn termoplstico es un plstico que, a temperaturas relativamente altas se vuelve deformable o flexible, se derrite cuando se calienta y se endurece en un estado de transicin vtrea cuando se enfra lo suficienteEstn formados por largas cadenas producidas al unir monmeros, comnmente se comportan de una manera plstica y dctil.

La mayor parte de los termoplsticos son polmeros de alto peso molecular, los cuales poseen cadenas asociadas por medio de fuerzas de Van der Waals dbiles (polietileno); fuertes interacciones dipolo-dipolo y enlace de hidrgeno, o incluso anillos aromticos apilados (poli estireno).Los termoplsticos pueden ser amorfos o cristalinos, al calentarse se ablandan y se funden gracias a esto los termoplsticos son fcilmente reciclables.

Polmeros termoestables Estn constituidos por largas cadenas de molculas que estn fuertemente unidas por enlaces cruzados para formar estructuras de redes tridimensionales.

Los termoestables por lo general son mas resistentes aunque mas frgiles que los termoplsticos.Adems de que no se funden al calentarse, sino que empiezan a desintegrarse.No son fciles de procesar despus de que las reacciones de enlaces cruzados han tenido lugar y, por lo tanto su reciclaje es difcil.Polmeros termorrgidos Son requeridos en general por sus buenas propiedades mecnicas y trmicas, as como por su excelente resistencia a solventes y a diversos agentes qumicos. No obstante, la imposibilidad de procesarlos una vez que el polmero est formado es una limitacin importante. Por este motivo, la reaccin de entrecruzamiento se debe realizar en un molde con la forma final de la pieza deseada.

Este tipo de polmeros tienen unas estructuras tridimensionales; por ello, son productos siempre resistentes y frgiles. Se caracterizan por su gran resistencia al flujo viscoso, incluso a temperaturas elevadas.

Cuando se calienta un polmero de este tipo, sus molculas -a diferencia de los termoplsticos- no deslizan, a causa de sus fuertes enlaces intermoleculares. Por lo tanto, despus de terminados no pueden ablandarse ni moldearse de nuevo por la accin del calor.

Hay tres tipos de polmeros termoestables:

Polmeros De Transicin: Forman un grupo de transicin entre los polmeros termoplsticos y los termoestables, por lo que presentan propiedades intermedias entre ambos.Polisteres no saturados: Son polisteres formados a partir de monmeros en los que existe algn doble enlace que, posteriormente, permitir formar enlaces intermoleculares. Se obtienen materiales con altas caractersticas mecnicas y buena resistencia trmica, utilizados en la fabricacin de reforzados de fibra de vidrio. Se emplean en la construccin de embarcaciones, carroceras de automviles, cabinas de camiones, tuberas, etc.Resinas epoxi: Son venenosos en estado lquido y sus vapores irritan la piel, pero una vez que se han endurecido se vuelven inodoras, inspidas e inocuas. Resisten muy bien a los agentes qumicos y al calor hasta 120-150C, y son buenos aislantes elctricos. Asimismo, son fciles de trabajar por arranque de viruta y poseen unas buenas caractersticas mecnicas y resistencia al desgaste. Aparte de su utilizacin como material estructural por sus altas caractersticas mecnicas, tambin se emplean como recubrimiento de conductores elctricos y como adhesivo, pues se fijan muy fcilmente a los metales. Al disolverlas en acetona, originan lacas y barnices que endurecen al calentar; son los llamados barnices al fuego, muy resistentes a los araazos.

Elastmeros.Estos se le conocen como hules. Tienen deformacin elstica > 200%. Y es posible que se trate de termoplsticos o de termoestables ligeramente entrelazados.

Las cadenas polimricas de los elastmeros se pueden estirar de manera reversible al aplicarse una fuerza.

ConclusinEl comportamiento mecnico de los polmeros est condicionado por diversos factores: bsicamente: Naturaleza qumica de las unidades elementales del polmero. Dependiendo de esta naturaleza pueden formarse o no enlaces tipo puente de hidrgeno entre las cadenas.

Muchos materiales experimentan cambios en sus propiedades termomecnicas en su calentamiento o enfriamiento. Por ejemplo, cambios de fase, fases de sinterizacin o ablandamiento pueden producirse adems de la expansin trmica.

Bibliografashttp://etd.lsu.edu/docs/available/etd-11102009-173141/unrestricted/Nettles_Thesis.pdfIntroduccin a la ciencia e ingeniera de los materiales , Volumen 2 By William D. Callisterhttp://books.google.com.mx/books?id=YiWdEYEHBIAC&pg=PA492&lpg=PA492&dq=polimeros+caracteristicas+termomecanicas&source=bl&ots=iIZjnujCey&sig=RZYO0t1WuJyEdeu4jlCGeoS7FUI&hl=es-419&sa=X&ei=pHOWU8dt1KvIBMj8gvgH&ved=0CCMQ6AEwAA#v=onepage&q=polimeros%20caracteristicas%20termomecanicas&f=falsehttp://estudiapolimeros.blogspot.mx/2012/02/introduccion-los-polimeros.htmlhttp://www.monografias.com/trabajos97/tipos-polimeros/tipos-polimeros.shtml#ixzz34CerrSaY http://www.quiminet.com/articulos/el-analisis-termomecanico-tma-20484.htm http://ingeluisaranda.webs.com/Unidades/Proc%20de%20Fab/U8_PF_POLIMEROS.pdf


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