Polipropileno

El polipropileno (PP), cuya unidad repetitiva es –[CH2CH(CH3)]n–se obtiene a partir de
la polimerización del propileno, formando cadenas hidrocarbonadas con un sustituyente
metílico por cada dos carbonos del esqueleto. Según la disposición tridimensional de
estos sustituyentes, se pueden encontrar tres configuraciones posibles: polipropileno
isotáctico (iPP), sindiotáctico (sPP) y atáctico (aPP).Si se extiende una cadena de
polipropileno poniendo los carbonos que configuran el esqueleto en un plano, en el caso del iPP todos los grupos metilos
estarían en el mismo lado del plano; en el sPP estarían alternos en cada lado del plano y
en el aPP se encontrarían aleatoriamente en uno u otro lado.

Los polipropilenos isotácticos tiene elevado peso molecular y alto control de la tacticidad, loque les permite desarrollar un alto nivel de cristalinidad, por lo que
el polipropileno isotáctico es el de mayor interés.
las principales ventajas del PP es su baja densidad y alta rigidez, lo que permite
reducir el peso de las piezas manteniendo el rendimiento mecánico. Además, presenta
una gran durabilidad, alta resistencia química y buen aislamiento eléctrico.
Comportamiento a fractura
lamecánica de la fractura, que se basa en la hipótesis de que el
fallo de un cuerpo se inicia en una grieta con un radio de curvatura próximo a cero
(idealmente agudo). En la punta de esta grieta, o zona de proceso, se acumulan las
tensiones y se localizan los fenómenos de fractura y deformación plástica.
Modos de fractura
Una grieta en un sólido puede ser sometida a tres modos diferentes de aplicaciónde
tensión. El modo I es un modo de apertura en
tracción y es el más importante desde un punto de vista técnico por ser el más
comúnmente encontrado. El modo II se denomina de apertura por cizalla y el modo III
de apertura en desgarro. Las propiedades a fractura de un material dependerán del modo
en el que haya sido ensayado.
Modo 1, 2 y 3.

La base de la mecánica de la fractura reside en ladeterminación de parámetros de
fractura independientes de la geometría de la probeta y del ensayo. Ésta se ha
desarrollado en torno a tres teorías complementarias, que se diferencian en el desarrollo
de deformaciones plásticas en torno a la entalla, durante el proceso de fractura.
Cuando la fractura ocurre dentro del rango de comportamiento elástico, es decir, en
ausencia de deformaciones plásticas, sepuede aplicar la teoría de la mecánica de la
fractura elástico-lineal (LEFM). En esta teoría se asume como hipótesis inicial que la
práctica totalidad de la energía que se requiere para la fractura de una probeta se invierte
en la propagación de la grieta. El análisis de la LEFM no considera que se puedan dar
de forma extensiva procesos de deformación plástica en la punta de la entalla.
Para losprocesos de fractura que conllevan una deformación plástica significativa, se desarrolló
la teoría de la mecánica de la fractura elasto-plástica (EPFM). Esta teoría introduce la
consideración de fenómenos de enromamiento previos a la propagación estable de una
grieta.
la teoría de la mecánica de la fractura post-cedencia (PYFM)
establece como hipótesis que la propagación de la grieta transcurresiempre a través de
una zona que ha sufrido previamente deformación plástica.
Mecánica de la fractura elástico lineal
Se considera que el crecimiento de una grieta de ∂a, se puede relacionar,
mediante un balance energético con el trabajo realizado por la fuerza externa, Wext, y la
energía elástica almacenada en el material, Uel:
∂∂a Wext- Uel ≥2γ δAδa

donde ∂A es el incremento de área superficialasociado con el incremento de longitud de
grieta (∂A = t·∂a para una placa de espesor t) y γ es la energía libre superficial (ver Fig.
2.18). GC es la energía requerida para incrementar la grieta de una unidad de longitud en
una probeta de espesor unitario y se denomina energía de fractura o tasa crítica de
liberación de energía.

En el caso de un comportamiento elástico lineal, el valor crítico...