Polimeros

El flujo de polímeros en películas delgadas
E. A. Castro

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Universidad Nacional de La Plata, Argentina

Ÿ Introducción
En los productos de consumo corriente, a menudo se usan las películas delgadas de varios polímeros como recubrimientos para aislar y dar rigidez a los materiales. Mucho ya se sabe acerca de las propiedades estáticas de estas películas delgadas, pero actualmente se estánhaciendo grandes esfuerzos para adquirir una mejor comprensión respecto de sus comportamientos dinámicos, tal como la forma en que se produce la ruptura de estas películas al quitarlas del substracto que cubren. El objeto de esta nota de divulgación y actualización es el de informar acerca de la manera en que diversas técnicas experimentales - nuevas para estudiar la deformación y el flujo depelículas poliméricas delgadas- han ofrecido una visión bastante detallada respecto del modo en que los polímeros relajan en películas delgadas. Estos datos no solamente brindan nuevos aportes al conocimiento básico de la dinámica de polímeros, sino que también se constituyen en valiosos elementos que posibilitan el diseño inteligente de agentes cohesivos para evitar la ruptura de estas películasfinas.

sobre las superficies y las interfases cercanas. Es evidente que un mejor conocimiento de las propiedades de flujo pueden brindar algunos aportes significativos en el diseño de lubricantes de fricción ultrabaja, mejores sensores industriales para el procesamiento de los polímeros, membranas optimizadas para separar fluidos y un mayor control sobre el proceso de extrusión de compuestosmultilaminares. La investigación del flujo en láminas de polímeros delgados confinados ha estimulado el desarrollo de nuevos instrumentos para medir la deformación y el mismo flujo. Los equipos tradicionales son adecuados para estudiar películas poliméricas macroscópicas con un espesor mayor que 0,2 mm, pero resultan inapropiados para muestras más delgadas. Las películas poliméricas con un espesor dealrededor de los 8 µm fueron estudiadas mediante una técnica óptica en la cual se hace fluorescer algunos segmentos de las moléculas, / 1,2/ mientras que las láminas más delgadas del orden de 1 µm se pueden generar y estudiar por medio de un nuevo equipo denominado aparato de fuerzas superficiales". Este equipo consiste en dos placas de espesor atómico (usualmente fabricadas de mica o micarecubierta). Al prensar un polímero fundido entre esas placas se pueden producir películas ultrafinas. Al aplicar una fuerza lateral (tangencial) una de las placas se desliza sobre la otra y se pueden medir las fuerzas perpendiculares a ambas placas, /3/ permitiendo así conocer y cuantificar varias propiedades importantes del polímero emparedado. Algunos resultados recientes de las fuerzas superficialeshan mostrado que a medida que se comprime la película hasta unas seis veces la medida molecular sin perturbar, la respuesta del material a los cambios tangenciales es pasar de un estado similar al líquido a otro semejante a una goma. /4/ Este cambio realmente significativo en las propiedades mecánicas parece sugerir que las moléculas poliméricas en las películas delgadas llegan a estarconsiderablemente entremezcladas unas con otras, /4/ lo cual confirmaría

Ÿ Propiedades dinámicas de las películas poliméricas
Las superficies, interfases y películas delgadas de los polímeros han sido objeto de considerables estudios durante la última década. Mediante la ayuda proveniente de nuevas herramientas experimentales, así como de recientes aportes teóricos, y la disponibilidad de mejores elementoscomputacionales, y motivado en parte por las aplicaciones tecnológicas, los investigadores están desarrollando una mejor comprensión cuantitativa de las propiedades estáticas de las películas poliméricas delgadas. En contraposición a ello, se ha prestado una menor atención a las propiedades de flujo de los polímeros

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Vol. X, Nº 1-2, 1998

el hecho de que los polímeros confinados...