Influence of Temperature, Molecular Weight, and Molecular Weight Dispersity on the Surface Tension of PS, PP, and PE: Experiments and Theoretical Analysis
En este trabajo se evaluó la influencia de la temperatura, el peso molecular (Mn) y la dispersión del peso molecular (MWD) en la tensión superficial del poliestireno (PS) mediante el método de la gota colgante. También se estudió la influencia de la temperatura en la tensión superficial del polipropileno isotático (i-PP) y del polietileno lineal de baja densidad (LLDPE). Se utilizaron las teorías de Patterson-Rastogi y Dee y Sauer junto con la ecuación de estado de Flory, Orwoll y Vrij (FOV) para predecir la tensión superficial (γ) utilizando los datos de presión-volumen-temperatura (PVT) a granel. Ambas teorías predijeron que la tensión superficial disminuye linealmente con el aumento de la temperatura y aumenta con el peso molecular, lo que corrobora los datos experimentales. Sin embargo, ambas teorías subestimaron el cambio de entropía de la formación de la superficie por unidad de área a volumen constante para los sistemas de bajo peso molecular y polidispersos y subestimaron el efecto de la dispersión del peso molecular en la tensión superficial.INTRODUCCIÓNEl conocimiento de la tensión superficial de los polímeros en estado fundido es crucial en la industria de plásticos, pinturas, textiles y adhesivos. La tensión superficial está directamente relacionada con los conceptos de humectabilidad y adhesión[1-4]. Desafortunadamente, existen pocos datos sobre la tensión superficial de los polímeros en estado fundido debido a las dificultades experimentales para determinar este parámetro[5].Recientemente, se han desarrollado diversas teorías termodinámicas para evaluar la tensión superficial de los polímeros. Estas teorías pueden dividirse básicamente en: (i) las basadas en la teoría del gradiente cuadrático, desarrollada por primera vez por Cahn-Hilliard (CH), que correlaciona la energía superficial con la densidad y el gradiente cuadrático del perfil de densidad en una superficie[1,2], y (ii) las teorías basadas en el principio de los estados correspondientes, que consideran que la tensión superficial sigue un principio de estados similares[1,2].Debido a las dificultades experimentales para determinar la tensión superficial de los polímeros en estado fundido, es de gran interés verificar la validez de estas teorías.En este trabajo, se estudia la influencia de la temperatura, la masa molar y la distribución de la masa molar en la tensión superficial del poliestireno (PS). También se analizó la influencia de la temperatura en la tensión superficial del polipropileno isotáctico (i-PP) y del polietileno lineal de baja densidad (LLDPE). Los resultados experimentales fueron comparados con las predicciones teóricas de Patterson y Rastogi[7], así como de Dee y Sauer[1,2].
Citación recomendada (normas APA)
Sebastião V. Canevarolo Jr., "Influence of Temperature, Molecular Weight, and Molecular Weight Dispersity on the Surface Tension of PS, PP, and PE: Experiments and Theoretical Analysis", -:Revista VirtualPRO,, 2024. Consultado en línea en la Biblioteca Digital de Bogotá (https://www.bibliotecadigitaldebogota.gov.co/resources/3924889/), el día 2025-06-11.
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