Materiales compuestos de polímeros, Diapositivas de Ingeniería de Procesos

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Manufactura de los

materiales compuestos de

polímeros

Polímeros Compuestos

Los polímeros compuestos se obtienen al unir dos materiales para conseguir una combinación de propiedades, que no es posible obtener en los materiales originales. En estos materiales compuesto suelen haber rellenos de refuerzo los cuales se integran con una matriz de polímero, lo que da como resultado propiedades mecánicas sinérgicas que no se pueden lograr con ninguno de los componentes por sí solo.  (^) Entre los polímeros compuestos más comunes podemos encontrar:  (^) El hormigón polimérico.  (^) Polímero con negro de humo.  (^) Polímero con fibra de vidrio.  (^) Polímero reforzado de fibra de carbón.  (^) Y otros más actuales, que se llevan a cabo en investigaciones de vanguardia. Estaremos agregándolos progresivamente.

En el siguiente ejemplo podemos ver la molécula del etileno

(CH2=CH2), estas moléculas al ser sometidas a presión y

temperatura dentro de un reactor, se unirán formando el polímero

de polietileno, a este proceso se le conoce como polimerización.

Gas Natural Etileno

Polimerización

 (^) Es un proceso químico por el que los reactivos, monómeros (compuestos de bajo peso molecular) se agrupan químicamente entre sí, dando lugar a una molécula de gran peso, llamada polímero, bien una cadena lineal o una macromolécula tridimensional.

 (^) Polimerización Interfacial – Es un tipo de polimerización en pasos en donde la polimerización ocurre en una interface entre la solución acuosa que contiene uno de los monómeros y una solución orgánica con el segundo monómeros. El polímero más común hecho por este método es la poliamida (nylon), en donde la diamina y el cloruro di ácido reaccionan para formar la poliamida y ácido clorhídrico.  (^) Polimerización en Masa – Se da la agregar un iniciador o catalizador a un monómero en estado líquido. Este iniciador se disuelve en el monómero. La reacción se inicia al calentar o exponer a radiación. Conforme la reacción ocurre la mezcla se torna más viscosa, la reacción es exotérmica y puede producir un amplio rango de masas moleculares.

 (^) Polimerización por Emulsión – La polimerización en emulsión es un tipo de polimerización radical que generalmente comienza con una emulsión incorporando agua, monómero y un tenso-activo (surfactante). El tipo más común de polimerización en emulsión es una emulsión de aceite en agua, en la que la gotitas de monómero (el aceite) se emulsionan (con tenso-activos) en una fase continua de agua. También se pueden usar polímeros solubles en agua, tales como ciertos alcoholes polivinílicos o hidroxietil-celulosas, para actuar como emulsionantes o estabilizadores.

Ejemplos de polímeros producidos por emulsión son: Hule sintético de estireno butadieno (SBR) (algunos grados) Polibutadieno Poli cloropreno (Neopreno) Hule Nitrilo Hule Acrílico Cloruro de Polivinilo (PVC) (algunos grados) Poliestireno – algunos grados Polimetil-metacrilato, acrílico (PMMA) (algunos grados) Acrilonitrilo Butadieno Estireno (ABS) Fluoruro de Poli vinilideno (PVDF) Tetrafluoretileno (PTFE o Teflon®) Dispersiones acuosas de acetato de polivinilo, latex acrílico, etc

¿Qué es la vulcanización? La vulcanización como un proceso químico, en el cuál se convierte una goma o un polímero relacionado, en un material mucho más resistente, impermeable y duradero mediante la adición de azufre u otros aditivos equivalentes o curativos, con el fin de obtener una goma vulcanizada

 (^) El proceso industrial de vulcanización se logra colocando la materia prima (goma) bajo presión en moldes especiales, a una temperatura superior a los 150 °C dependiendo del tamaño de la pieza a vulcanizar. La duración varía y puede ser de algunos minutos a varias horas. Aplicaciones de la vulcanización:  (^) La vulcanización tiene múltiples aplicaciones industriales, las más destacadas son las siguientes:

• (^) Fabricación de artículos de goma altamente resistentes.
• (^) Fabricación de látex.
• (^) Fabricación de goma blanda.
• (^) Fabricación de goma espuma.