Aplicación de modelos matemáticos para el estudio de degradación térmica de polímeros

Marina Patricia Arrieta, Juan López Martínez, Santiago Ferrándiz, Francisco Parres

Resumen

El empleo de modelos matemáticos en el ámbito de la educación y formación resulta cada vez más frecuente. Concretamente en el área de la Ingeniería de Materiales, donde las técnicas de análisis térmico contribuyen ampliamente al estudio de la descomposición térmica de los materiales, la aplicación de métodos cinéticos permite obtener una serie de parámetros que resultan útiles para la predicción del comportamiento de los polímeros sometidos a ciertas condiciones de temperatura. Los materiales poliméricos están sometidos constantemente a procesos de degradación debido a su procesado, reutilización y/o eliminación, por lo que los estudios asociados a la degradación térmica de éstos materiales cobran especial interés. En este sentido, la aplicación de modelos matemáticos para la comprensión de los fenómenos de degradación térmica de materiales poliméricos resulta muy útil para los estudiantes de segundo y tercer ciclo, Máster y Doctorado respectivamente. Los modelos matemáticos pueden ser basados en el grado de avance (Friedman, Horowitz y Metzger, Van Krevelen, Coats y Redfern) o bien, basados en la medida de la velocidad de calentamiento (Flynn y Wall). El análisis termogravimétrico (TGA) es una técnica analítica que determina la pérdida de peso como función de la temperatura o el tiempo, lo que permite asociar dichos cambios a determinados procesos de degradación. En el presente trabajo, se aplicaron diferentes modelos matemáticos para estudiar la degradación térmica de materiales poliméricos con la finalidad de que los alumnos sean capaces de interpretar las diferencias y similitudes encontradas en el comportamiento de los materiales dependiendo del modelo matemático aplicado.


Palabras clave

Análisis termogravimétrico (TGA); Degradación térmica; Grado conversión; Tasas calentamiento

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Referencias

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1. Thermal Stability Evaluation of Polystyrene-Mg/Zn/Al LDH Nanocomposites
Miguel De la Rosa-Guzmán, Ariel Guzmán-Vargas, Nicolás Cayetano-Castro, José Del Río, Mónica Corea, María Martínez-Ortiz
Nanomaterials  vol: 9  num.: 11  primera página: 1528  año: 2019  
doi: 10.3390/nano9111528



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