monografia de polimeros

TEMA 1. ESTRUCTURA Y PROPIEDADES DE LOS POLÍMEROS

1. POLÍMEROS DE ADICIÓN Y DE CONDENSACIÓN 3
2. ESTRUCTURA DE LOS POLÍMEROS 6
2.1. Estructura química 6
2.1.1. Tipo de átomos en la cadena principal y sustituyentes 6
2.1.2. Uniones entre monómeros 9
2.1.3. Peso molecular y su distribución 10
2.1.4. Copolímeros 12
2.1.5. Ramificaciones y entrecruzamiento 13
2.1.6. Configuración 15
2.2.Estructura física 17
2.2.1. Estado amorfo y estado cristalino. 17
2.2.2. Temperatura de transición vítrea y temperatura de fusión. 17
2.2.3. Relación entre cristalinidad y comportamiento durante el procesado 21
3. PROPIEDADES COMUNES DE LOS POLÍMEROS 22
4. COMPORTAMIENTO VISCOELÁSTICO 24
5. COMPORTAMIENTO REOLÓGICO DE POLÍMEROS FUNDIDOS Y EN DISOLUCIÓN 25
5.1. Viscosidad en cizalla 255.2. Viscosidad extensional 27
5.3. Fluidos Newtonianos y no Newtonianos 27
5.3.1. Variación de la viscosidad con la velocidad de deformación 28
5.3.2. Variación de la viscosidad con el tiempo de aplicación de la cizalla. 29
5.3.3. Variación de la viscosidad con la temperatura 30
5.3.4. Variación de la viscosidad con la presión. 32
5.4. Curvas de flujo en polímeros 32
5.5. Relación entreestructura y comportamiento durante el flujo 35
5.5.1 Efecto del peso molecular 35
5.5.2. Efecto de la distribución de pesos moleculares 37
6. PROPIEDADES MECÁNICAS 38
6.1. Ensayos de tracción 42
6.2. Ensayos de flexión 44
6.3. Ensayos de compresión 45
6.4. Ensayos de impacto 46
6.4.1. Ensayos tipo péndulo 46
6.4.2. Ensayos tipo dardo 47
6.4.3. Ensayos de impacto con equiposinstrumentados 49
6.5. Ensayos de fluencia 50
6.6. Ensayos de relajación de esfuerzos 52
BIBLIOGRAFÍA RECOMENDADA 54






Resumen

En este tema se pretende dar una visión general de la estructura de los polímeros y de la relación entre la misma y las propiedades. Se profundiza especialmente en aquellas propiedades que tienen mayor interés práctico durante la vida de servicio de los materiales. Asímismo se estudia el comportamiento reológico de los polímeros y su relación con la estructura del material.



































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1. POLÍMEROS DE ADICIÓN Y DE CONDENSACIÓN


Los polímeros son macromoléculas formadas por la unión repetida de una o varias moléculas unidas por enlaces covalentes. El término macromolécula significa moléculamuy grande. “Polímero” y “macromolécula” son términos que suelen utilizarse indistintamente aunque estrictamente hablando no son equivalentes ya que las macromoléculas, en principio, no requieren estar formadas por unidades de repetición.


Dependiendo de su origen, los polímeros pueden ser naturales o sintéticos. Los sintéticos contienen normalmente entre uno y tres tipos diferentes deunidades que se repiten, mientras que los naturales o biopolímeros como la celulosa, el ADN o las proteínas presentan estructuras mucho más complejas. Los polímeros sintéticos tienen, hoy por hoy, mayor interés desde el punto de vista comercial, por lo que en general nos referiremos casi exclusivamente a ellos.


Las moléculas que se combinan para formar los polímeros se denominan monómeros ylas reacciones a través de las cuales se obtienen se denominan reacciones de polimerización. Cuando se parte de un solo tipo de molécula se habla de homopolimerización y de homopolímero. Cuando son dos o más moléculas diferentes las que se repiten en la cadena se habla de copolimerización, comonómeros y copolímero. Las reacciones de polimerización se suele dividir en dos grandes grupos:reacciones de adición y de condensación, y los polímeros obtenidos por cada una de estas vías se conocen como polímeros de adición y polímeros de condensación. En los polímeros de adición la unidad estructural de repetición tiene la misma composición que la del monómero de partida. El grupo más importante de polímeros de adición corresponde a los formados a partir de monómeros que contienen un doble...