Análisis y modelizado reológico de polímeros para su aplicación con tecnologías “auto-rizado” y su adaptación a las prácticas de Ingeniería de Materiales Poliméricos

N. Montanes, L. Sánchez-Nacher, M.J. Reig, O. Fenollar, T. Boronat

Resumen

El procesado de los polímeros se realiza en estado fundido, por lo que es necesario realizar un análisis de las propiedades reológicas de estos materiales para poder evaluar su procesabilidad. Los modelos reológicos de los polímeros, como el modelo de Cross-WLF, posibilitan predecir la respuesta viscoelástica de un material y simular el comportamiento del mismo cuando va a ser procesado. En la elaboración mediante extrusión de fibras poliméricas bicomponente con efecto “self-crimping” (auto-rizado) es básico que los dos componentes presenten la misma viscosidad a la salida de la boquilla. Para ello, manteniendo el resto de condiciones de procesado de cada polímero idénticas, cada componente se debe extruir a una temperatura diferente. Gracias a la modelización reológica de Cross-WLF se pueden determinar las parejas de temperaturas dónde los materiales modelizados presentan la misma viscosidad. En el presente trabajo se plantea una sesión práctica para los alumnos de Ingeniería de Materiales Poliméricos. Con ayuda de un reómetro capilar los alumnos deberán ser capaces de determinar el comportamiento reológico de dos polímeros termoplásticos. Después ajustar dicho comportamiento al modelo de Cross-WLF y con ayuda de este modelo determinar las parejas de temperaturas dónde ambos polímeros estudiados presentan la misma viscosidad.   


Palabras clave

Procesabilidad; reología; modelizado; viscosidad; extrusión; efecto auto-rizado

Texto completo:

PDF

Referencias

Sandoval E. R., Quintero A. F., Aponte A. A. (2005). Modelos reológicos aplicados a masas de trigo y maíz. Ingeniería e Investigación, 25(2), 87-93.

Cross M. M. (1965). Rheology of non-newtonian fluids-a new flow equation for pseudoplastic systems. J. Colloid Sci. 20(5), 417-437. https://doi.org/10.1016/0095-8522(65)90022-X

Bagley E. B. (1929). End Corrections in the Capillary Flow of Polyethylene. J. Appl. Phys. 28(5), 624-627. https://doi.org/10.1063/1.1722814

Rabinowitsch B. (1955). Uber die Viskosität, Elastizität von Solen. Z. Physik Chem. A 145, 1-26.

Williams M. L., Landel R. F., Ferry J.D. (1955). Mechanical properties of substances of high molecular weight .19. the temperature dependence of relaxation mechanisms in amorphous polymers and other glass-forming liquids. J. Am. Chem. Soc. 77(14), 3701-3707. https://doi.org/10.1021/ja01619a008

Reig M. J., Segui V. J., Ferrándiz S., Zamanillo J. D. (2007). An evaluation of processability by injection molding of ABS/PC blends obtained from recycled materials. J. Polym. Eng. 27(1), 29-54. https://doi.org/10.1515/POLYENG.2007.27.1.29

Reig M. J., Segui V. J., Zamanillo J. D. (2005). Rheological behavior modeling of recycled ABS/PC blends applied to injection molding process. J. Polym. Eng. 25(5), 435-457. https://doi.org/10.1515/POLYENG.2005.25.5.435

Ferrándiz S., Arrieta M., López J., Navarro R. (2013). Demostració pràctica de la validesa dels models matemàtics en elements finits. Aplicació al model de Cross. Modelling in Science Education and Learning 6, 67-73. https://doi.org/10.4995/msel.2013.1981

Abstract Views

1742
Metrics Loading ...

Metrics powered by PLOS ALM




Esta revista esta bajo una Licencia licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial 4.0 Internacional

Universitat Politècnica de València

e-ISSN: 1988-3145   https://dx.doi.org/10.4995/msel