Manual de propiedades físicas de los polímeros
Un polímero es una sustancia compuesta por macromoléculas[2]. Una macromolécula es una molécula de alta masa molecular relativa, cuya estructura comprende esencialmente la repetición múltiple de unidades derivadas, real o conceptualmente, de moléculas de baja masa molecular relativa[3].
es una sustancia o material formado por moléculas muy grandes, o macromoléculas, compuestas por muchas subunidades repetidas[6]. Debido a su amplio espectro de propiedades,[7] tanto los polímeros sintéticos como los naturales desempeñan papeles esenciales y ubicuos en la vida cotidiana[8] Los polímeros van desde los conocidos plásticos sintéticos, como el poliestireno, hasta los biopolímeros naturales, como el ADN y las proteínas, que son fundamentales para la estructura y la función biológicas. Los polímeros, tanto naturales como sintéticos, se crean mediante la polimerización de muchas moléculas pequeñas, conocidas como monómeros. Su consiguiente gran masa molecular, en relación con los compuestos de moléculas pequeñas, produce propiedades físicas únicas, como dureza, alta elasticidad, viscoelasticidad y tendencia a formar estructuras amorfas y semicristalinas en lugar de cristales.
Polímero cristalino
Los polímeros nos rodean. Los polímeros son versátiles, como se desprende de los diversos usos en los materiales que nos rodean y en los que nos encontramos, y eficientes en cuanto a recursos, ya que los polímeros sólo consumen el 4 por ciento del suministro mundial de petróleo. Los polímeros reducen el consumo de petróleo y las emisiones de dióxido de carbono. Esta investigación se centra en las propiedades físicas y químicas de los polímeros.
Di: “Has recogido envases de plástico que están formados por diferentes tipos de plásticos llamados polímeros. Si miras en la parte inferior de tu contenedor verás un triángulo con un número dentro. Esto se llama código de reciclaje y se refiere al tipo de polímero del contenedor. Cada tipo de polímero es diferente de otro en algunos aspectos y el mismo en otros.
Pregunte: “¿Qué crees que es una propiedad física?” Una propiedad física es cuando una sustancia puede cambiar sin que se convierta en una sustancia diferente. Un ejemplo sería cuando se calienta un metal y se funde.
Pregunta: “¿Qué crees que es una propiedad química?” Una propiedad química es cuando una sustancia al cambiar se convierte en una sustancia diferente. Un ejemplo sería añadir ácido al mismo metal, lo que haría que el metal reaccionara y se convirtiera en una sal con desprendimiento de gas hidrógeno.
Propiedades de los polímeros
En este estudio se han estudiado las propiedades físicas y mecánicas de los compuestos poliméricos con residuos que incorporan boro. Los compuestos poliméricos se produjeron con resina de base epoxi y residuos como aditivo mineral. Los residuos se añadieron a las mezclas en diferentes proporciones sustituyendo la resina de 0 a 66% en peso. Las pruebas de fluidez y viscosidad se llevaron a cabo en muestras frescas después de la mezcla. Los compuestos se curaron al aire y se desmoldaron después de 24 horas. Adquieren la resistencia final después de 7 días. Por lo tanto, las pruebas de las características se realizaron en 7 muestras envejecidas. En las muestras de compuesto de polímero se realizaron pruebas de resistencia a la compresión, resistencia a la flexión, resistencia al desgaste, absorción de agua y densidad. Como resultado, la adición de los residuos que incluyen boro aumentó la resistencia a la compresión de los compuestos poliméricos; sin embargo, hizo que los compuestos fueran un material más frágil con una baja resistencia a la flexión.
Los rellenos de partículas se utilizan para modificar las propiedades físicas y mecánicas de los polímeros de muchas maneras. Los materiales poliméricos destacan por su versatilidad, su alta resistencia a los productos químicos, su excelente adhesión a una gran variedad de sustratos, su tenacidad, su alta resistencia eléctrica, su durabilidad a altas y bajas temperaturas, su baja contracción al curar, su flexibilidad y la facilidad con la que pueden verterse o fundirse sin formar burbujas11 Brostow W, Dutta M y Rusek P. Modified epoxy coatings on mild steel: tribology and surface energy. European Polymer Journal. 2010; 46(11):2181-2189. http://dx.doi.org/10.1016/j.eurpolymj.2010.08.006.http://dx.doi.org/10.1016/j.eurpolymj.20…
Propiedades mecánicas de los polímeros y los compuestos
En las aplicaciones en las que los componentes de plástico están diseñados para soportar tensiones, las propiedades mecánicas de los polímeros desempeñan un papel especialmente importante. Entre las características mecánicas fundamentales de los materiales se encuentran:
Estas propiedades pueden investigarse y compararse entre diferentes productos utilizando métodos de ensayo normalizados. Por ejemplo, las propiedades de tracción de los plásticos, como la resistencia a la tracción y la rigidez, pueden determinarse según la norma DIN EN ISO 527 aplicando brevemente una carga en una dirección con un ensayo de tracción. Los posibles resultados y los valores típicos observados durante dicho ensayo, en función del comportamiento del material, se resumen en el siguiente gráfico:
Ensinger comprueba las propiedades mecánicas de todos nuestros productos semiacabados. Esta información se facilita en nuestras fichas técnicas estándar de los productos. Esta información permite a los usuarios comparar de forma directa y fiable las propiedades físicas de diferentes materiales de ingeniería.
Los usuarios deben tener en cuenta que, al comparar los valores de Ensinger con los de otras fuentes, pueden aparecer resultados aparentemente distintos. Esto se debe probablemente a los diferentes métodos de ensayo, a las diferentes velocidades de ensayo y a las diferentes muestras de ensayo. La diferencia podría derivarse del hecho de que la mayor parte de la bibliografía disponible sobre materiales termoplásticos se basa en resultados de probetas moldeadas por inyección, mientras que los datos proporcionados en las hojas de datos de Ensinger se obtienen de probetas mecanizadas a partir de muestras extruidas. El nivel de cristalinidad y la orientación de las fibras difieren entre los materiales extruidos y los moldeados por inyección, lo que da lugar a importantes diferencias en los valores.