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8 de marzo de 2011

Propiedades de los polímeros

Propiedades Reológicas.

Distribución de Pesos Moleculares (DPM)

La distribución de pesos moleculares (DPM), es una medida de la proporción en número (o en peso) de moléculas de diferentes pesos moleculares que componen una muestra de resina polimérica. En otras palabras, la DPM indica la variación en el tamaño de las cadenas moleculares. Si las moléculas presentan longitudes de cadena diferentes, la distribución es amplia. En el caso de longitudes de cadena similares, la distribución es estrecha. Este último caso es típico del polipropileno obtenido vía reología controlada.


El peso molecular del polímero puede ser calculado por definición de acuerdo a: PM (polímero) = GP * PM (unidad polimérica).
Donde GP: grado de polimerización, es el número de veces que se repite la unidad monómerica en una cadena.


Ej: Calcular el PM del polipropileno con un grado de polimerización de 3x104


La estructura repetitiva, del polipropileno es el propileno con tres átomos de carbono y seis de hidrógeno cuyo PM = (3 x 12 + 6 x 1) = 42.


Entonces el PM (polímero) =   3 x 104  x  42 = 1, 26 x 106

Indice de Fluidez (IF)

El índice de fluidez (IF) es una medida de la capacidad de flujo de la resina bajo condiciones controladas y se puede medir fácilmente con un equipo denominado plastómetro, utilizando velocidades de deformación muy bajas, una temperatura de 230 °C y un peso de 2.16 Kg, de acuerdo a la Norma ASTM D 1238. Esta variable se relaciona inversamente con la viscosidad y el peso molecular (PM), es decir, a medida que aumenta el índice de fluidez de la resina, se obtiene una disminución en la viscosidad y el peso molecular.

Propiedades Físicas

Densidad (ρ)

La densidad es la medida de peso por unidad de volumen de un material a 23 °C.

Propiedades Mecánicas

Por otro lado están las propiedades mecánicas, dentro de las cuales se tienen: la tensión que indica la resistencia del material y al realizar dicho ensayo se obtienen los siguientes parámetros: módulo elástico, elongación, resistencia a la fluencia y la resistencia a la ruptura; la flexión que también involucra la resistencia del material para determinar el módulo de flexión y la resistencia a la flexión; la dureza que es la resistencia que opone un material a ser penetrado o rayado.
Los materiales poliméricos presentan 3 tipos distintos de comportamiento esfuerzo-deformación: frágil, dúctil y totalmente elástico. En los polímeros, el módulo de elásticidad, resistencia a la tracción y ductilidad se determina de la misma forma que en las aleaciones metálicas.
 

Propiedades Térmicas

En el área de las propiedades térmicas se pueden mencionar: la cristanilidad que se refiere al ordenamiento de las cadenas del polímero que contrario a lo que se piensa le imparte a la resina opacidad debido a que las moléculas presentan mayor empaquetamiento y por lo tanto impiden el paso de la luz por medio de ellas, es decir, que entre más cristalino sea un polímero menos transparencia. La cristanilidad le imparte al material alta rigidez y temperaturas de fusión elevadas, entre otras propiedades.

Propiedades Químicas


Finalmente se encuentran las propiedades químicas, dentro de las cuales cabe destacar la resistencia química de los polímeros, ya que la misma determina si es compatible o no con otros elementos. 

Cristalinidad polimérica:

  • Ordenamiento (empaquetamiento) de cadenas moleculares para producir una disposición atómica ordenada.



  • Substancia moleculares constituidas por pequeñas moléculas son cristalinas al estado sólido y amorfas al estado líquido (agua, metano, etc.)
  • Moléculas poliméricas, por su tamaño y complejidad, son generalmente semicristalinas con regiones cristalinas dispersas dentro de un material amorfo.

Para mayor información sobre resistencia química de los elementos se recomienda consultar la siguiente tabla:

Referencias Bibliográficas


www.propilven.com


Ebewele, Robert. (2000) Polymer Science and Tecnology.CRC pres. New York.

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