Propiedades reológicas
Hoy en día, los polímeros se encuentran entre los materiales más importantes para su uso técnico y en la vida cotidiana, ya que las propiedades de los polímeros pueden adaptarse de innumerables maneras para ajustarse a casi todos los campos de aplicación. Además de los polímeros naturales, como las proteínas, los almidones, la celulosa, etc., existen muchos tipos diferentes de polímeros producidos sintéticamente, como el nailon, las siliconas, el PVC, el plexiglás, etc. Algunos polímeros son duros y frágiles, otros son duros y resistentes a los golpes, mientras que otros son blandos y flexibles. Por ello, la producción y la caracterización de los polímeros es el objetivo de numerosas industrias e institutos de investigación especializados.
Los polímeros son grandes moléculas compuestas por muchas subunidades repetidas llamadas monómeros. La longitud de las cadenas moleculares y los enredos entre ellas son cruciales para las propiedades del material. Muchas propiedades relevantes de los polímeros pueden caracterizarse mediante ensayos reológicos. La descripción de estas propiedades requiere diversos procedimientos de ensayo para obtener la información deseada.
Pruebas de polímeros
Análisis reológico de polímerosVer Navegación’Análisis de polímerosLos polímeros se utilizan para una amplia variedad de aplicaciones, como carcasas, envases y materiales compuestos. Debido a su estructura química y a su elevado peso molecular, los polímeros presentan un comportamiento complejo de flujo y deformación, con propiedades tanto viscosas como elásticas. Conocer las propiedades viscoelásticas de un material polimérico es, por tanto, esencial para optimizar las formulaciones y los procesos de producción.Nuestra cartera de reómetros HAAKE es ampliamente reconocida por su precisión y facilidad de uso en entornos de control de calidad, desarrollo de productos e investigación. Los instrumentos están diseñados para medir de forma fiable las propiedades mecánicas de los polímeros en diferentes estados, proporcionándole la información necesaria para mejorar las formulaciones y las mezclas y adaptar los procesos para garantizar las propiedades deseadas del producto.Contáctenos
Reómetros rotacionales HAAKE MARSAnalice las propiedades mecánicas de los polímeros en sus diferentes estados con los flexibles y consumados reómetros HAAKE MARS de Thermo Scientific. Esta plataforma de reómetro rotacional satisface las demandas de los laboratorios avanzados de control de calidad y de I+D aplicada para el análisis exhaustivo de polímeros.Análisis térmico mecánico dinámico (DMTA) Para una caracterización reológica más completa de los materiales poliméricos, los reómetros HAAKE MARS 40/60 pueden equiparse con accesorios para realizar DMTA. Utilice los datos resultantes para identificar las transiciones de fase características, como la fusión, la cristalización o la transición vítrea, así como para determinar el rendimiento del producto final y las propiedades clave, como la rigidez, la fragilidad, la amortiguación o la resistencia al impacto.Reología extensionalEl flujo extensional se produce durante muchos procesos técnicos, como la pulverización, el llenado, etc., relacionados con la fusión de polímeros, el soplado de películas, la extrusión de espuma o el hilado de fibras. La herramienta Sentmanat Extensional Rheometer (SER) con los reómetros HAAKE MARS 40/60 permiten realizar pruebas extensionales de películas de polímeros para optimizar las propiedades del producto final.HAAKE PolyLab OS Modular Torque RheometerEste sistema flexible de medición de mezcladores y extrusores proporciona una caracterización completa del material durante el desarrollo de productos innovadores de polímeros. El reómetro de par modular puede conectarse a un mezclador intercambiable, a una extrusora de un solo tornillo o a una extrusora de doble tornillo cónico y paralelo.
Reología deutsch
Todo fluye, por lo que la reología es una ciencia universal. Incluso si dejamos de lado las afirmaciones de tal amplitud, no cabe duda de su importancia en los polímeros. Se une a la química en la etapa de polimerización, pero la ingeniería de polímeros es suprema en todas las etapas siguientes. Es el área que se ocupa de la fabricación del polímero en artículos o componentes, de su diseño para satisfacer las necesidades en servicio y del rendimiento a largo y corto plazo del artículo o componente. Se trata de un área típica de la actividad profesional de la ingeniería, pero que todavía no cuenta con su propio complemento de ingenieros profesionales. La comprensión de la reología de los polímeros es la clave para un diseño eficaz y para la selección de materiales y procesos, para una fabricación eficiente y para un servicio satisfactorio, pero pocos ingenieros hacen un uso adecuado de lo que se conoce y entiende en reología de los polímeros. Su importancia en los procesos de flujo de la fabricación es evidente. Menos obvios, pero igualmente importantes, son los fenómenos reológicos que determinan el rendimiento en servicio. Existe una brecha entre el reólogo de polímeros y el ingeniero de polímeros que perjudica a ambas partes y que contribuye a un uso poco satisfactorio de los polímeros en nuestra sociedad. Es importante llenar este vacío y este libro intenta hacerlo. Presenta un resumen de lo que se sabe de forma concisa y lógica. Lo hace partiendo de los primeros principios y con el mínimo uso de matemáticas complejas.
Reología de módulo complejo
Los fluidos newtonianos pueden caracterizarse por un único coeficiente de viscosidad para una temperatura específica. Aunque esta viscosidad cambia con la temperatura, no cambia con la velocidad de deformación. Sólo un pequeño grupo de fluidos presenta esta viscosidad constante. La gran clase de fluidos cuya viscosidad cambia con la velocidad de deformación (la velocidad de flujo relativa) se denominan fluidos no newtonianos.
La reología suele tener en cuenta el comportamiento de los fluidos no newtonianos, caracterizando el número mínimo de funciones que se necesitan para relacionar las tensiones con la velocidad de cambio de la deformación o las tasas de deformación. Por ejemplo, la viscosidad del ketchup puede reducirse mediante agitación (u otras formas de agitación mecánica, en las que el movimiento relativo de las diferentes capas del material provoca realmente la reducción de la viscosidad), pero el agua no. El ketchup es un material que se adelgaza con el cizallamiento, como el yogur y la pintura en emulsión (terminología estadounidense de pintura de látex o pintura acrílica), que presenta tixotropía, donde un aumento de la velocidad de flujo relativa provocará una reducción de la viscosidad, por ejemplo, al agitarlo. Algunos otros materiales no newtonianos muestran el comportamiento opuesto, la reopectía: la viscosidad aumenta con la deformación relativa, y se denominan materiales de cizallamiento o dilatantes. Desde que Sir Isaac Newton originó el concepto de viscosidad, el estudio de los líquidos con viscosidad dependiente de la velocidad de deformación también suele denominarse mecánica de fluidos no newtonianos[1].