El objetivo de este trabajo es la obtención de compuestos nanoestructurados de poli (sulfuro de fenileno), PPS, reforzados con nanotubos de carbono multipared, MWCNT, mediante la técnica de mezcla en fusión y posterior caracterización de sus propiedades morfológicas y térmicas. Se realizaron análisis de microscopía electrónica de transmisión para evaluar la calidad de la dispersión de MWCNT en toda la matriz de PPS. La termogravimetría muestra un aumento de la temperatura máxima de degradación por la adición del nanorrelleno a la matriz polimérica. Además, se utilizó la modelización Ozawa-Wall-Flynn para determinar los parámetros de degradación. Los resultados mostraron que la temperatura máxima de degradación aumentaba en unos 25 °C cuando se consideraba una concentración muy pequeña de MWCNT (0,5 % en peso), lo que contribuía a mejorar la estabilidad térmica del PPS.INTRODUCCIÓNLos compuestos nanoestructurados han sido objeto de intensa actividad en la última década, con la promesa de tener un impacto significativo en la sociedad moderna. La introducción de nanopartículas en matrices poliméricas con el objetivo de mejorar propiedades específicas ha mostrado avances importantes. Esta nueva clase de materiales avanzados presenta mejoras significativas en las propiedades mecánicas, eléctricas y térmicas, que son difíciles de lograr utilizando refuerzos tradicionales como las fibras de carbono, vidrio y aramida.Entre los refuerzos más adecuados para la obtención de composites nanoestructurados se encuentran los nanotubos de carbono (CNT). Se espera que los CNT tengan propiedades mecánicas como el módulo de elasticidad y resistencia mecánica de 10 a 100 veces superiores a las del acero con solo 1/6 del peso. Además, presentan notables propiedades eléctricas, con una capacidad de transporte de corriente hasta 1000 veces superior a la del cobre. Por lo tanto, los compuestos poliméricos nanoestructurados pueden considerarse en diversos ámbitos de la industria, como la aeronáutica, la automoción y los componentes electrónicos. La adición de CNT puede aportar propiedades térmicas a la matriz, haciéndola útil como conectores, materiales de interfaz térmica y disipadores de calor.El éxito del uso de los CNT en la obtención de compuestos nanoestructurados depende de que el proceso de dispersión del nanorefuerzo en la matriz polimérica se produzca de manera uniforme. Debido a su elevada área superficial y las interacciones de van der Waals, los CNT tienden a formar pequeños aglomerados, lo que dificulta la dispersión del refuerzo en el polímero utilizado. Por lo tanto, la elección del proceso de fabricación de compuestos nanoestructurados es de gran importancia para que el producto final tenga las propiedades físicas deseadas.

El continuo avance tecnológico ha llevado al reto de construir vehículos más ligeros y seguros, pero con un menor consumo de combustible. Dentro de este escenario, los compuestos poliméricos son materiales utilizados actualmente en diferentes aplicaciones, donde la ligereza combinada con un alto módulo de elasticidad son características importantes. La poliamida reforzada con fibra de vidrio se enfrenta a un futuro prometedor para aplicaciones de automoción, por lo que se hace importante estudiar el comportamiento de este tipo de materiales cuando son sometidos a procesos de mecanizado. Entre los procesos de mecanizado, el taladrado es uno de los más aplicados a los materiales compuestos. En este trabajo se investiga la influencia de la velocidad de avance, la velocidad de corte y la geometría de la herramienta sobre la fuerza de empuje, la presión específica de corte y las desviaciones dimensionales del agujero. Los ensayos se realizaron en poliamida no reforzada (PA6) y en poliamida reforzada con un 30 % en peso de fibra de vidrio (PA66-GF30) utilizando brocas de metal duro (K20) con diferentes ángulos de punta. Los resultados indican claramente la superior maquinabilidad del material reforzado, en comparación con la poliamida no reforzada.INTRODUCCIÓNLos polímeros son macromoléculas de elevada masa molecular, resultantes de reacciones químicas de polimerización y formadas por unidades más pequeñas llamadas monómeros. Pueden ser de origen natural, derivados de sustancias obtenidas de plantas, animales o minerales, o de origen sintético, creados a partir de productos petroquímicos o siliconas. Los polímeros se pueden clasificar en dos grupos: termoplásticos y termoestables. Los termoplásticos se caracterizan porque pueden fundirse en presencia de calor y endurecerse enfriándose varias veces. También pueden disolverse con el uso de disolventes, lo que facilita su reciclaje. Por otro lado, los polímeros termoestables tienen una reacción de polimerización irreversible, lo que les confiere características de gran rigidez, dureza y fragilidad. Sin embargo, el calentamiento provoca la descomposición del material, lo que dificulta su reciclaje.Aunque los materiales poliméricos reforzados se han utilizado en aplicaciones de ingeniería desde la primera década del siglo XX, fue a partir de la década de 1940 cuando su uso por parte de la industria militar comenzó a crecer de forma significativa, seguido más tarde por otros segmentos de la industria de bienes de consumo, una vez que el coste de estos materiales dejó de ser prohibitivo.

Desarrollamos una metodología para determinar la concentración de etileno y propileno en muestras de caucho (crudo, sin vulcanizar o vulcanizado) basadas en el copolímero de etileno, propileno y monómero de dieno (EPDM) mediante espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FT-IR), utilizando técnicas universales de reflexión total atenuada (UATR) y de transmisión. Se analizaron muestras prístinas y pirolizadas. Aunque ambas técnicas han mostrado una buena precisión, la UATR es la más adecuada para el elastómero puro y la técnica de transmisión/pirólisis es más adecuada para el análisis de todos los tipos de EPDM (en bruto, sin vulcanizar o vulcanizado) y puede utilizarse para formulaciones similares.INTRODUCCIÓNEl EPDM (terpolímero de etileno-propileno-dieno), que se utiliza en diferentes industrias, incluyendo la aeroespacial y la automotriz, tiene excelentes propiedades de resistencia al calor, envejecimiento, resistencia mecánica, resistencia al ozono y oxidación, y también permite una incorporación óptima de plastificantes, lo que facilita su procesamiento.El EPDM se compone de tres monómeros en su composición: etileno (ET), propileno (P) y el tercero puede ser 5-etilideno-2-norboneno (ENB), el más común de los cuales es el dicloropentadieno (DCPD) y 2-vinil norboneno (VNB). Esta variación en el contenido garantiza aplicaciones del EPDM, ya sea para la protección térmica de motores de cohetes o revestimiento de ventanas, entre otros.Cuando el EPDM contiene una gran cantidad de ET, la formulación admite un mayor contenido de cargas de refuerzo o relleno, además de mezclarse más fácilmente. Esto es necesario para aplicaciones que requieren altas propiedades físicas y resistencia a la intemperie. Por otro lado, el propileno altera las propiedades plásticas del polímero y la cantidad de tercer monómero se elige en función del grado de vulcanización deseado en el producto final. Cuanto mayor sea su contenido, mayor será el módulo elástico, grado de reticulación y propiedades del producto.Es importante destacar que la identificación del polímero base, incluida la cuantificación de sus principales constituyentes, es imprescindible para predecir las propiedades deseadas para el artefacto. Algunos estudios de caracterización de cauchos han sido realizados por el grupo del Instituto de Aeronáutica y del Espacio (IAE), y por otros investigadores, utilizando espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FT-IR).

Este estudio investiga el fallo por agrietamiento por tensión de los compuestos de polímero/arcilla. Se realizaron ensayos de tracción y relajación de tensiones para evaluar la resistencia al agrietamiento por tensión del PET y del PET/arcilla en presencia de una solución acuosa de hidróxido sódico. Los análisis de difracción de rayos X mostraron que la arcilla formaba una estructura típica de microcompuesto, y no una estructura exfoliada. La presencia de arcilla provoca concentración de tensiones, con una fuerte consecuencia en el comportamiento de agrietamiento por tensión, pero los efectos dependen de la ordenación laminar y del contenido de arcilla. Cuando las láminas de arcilla están menos ordenadas, el aumento de la concentración de tensiones es menor, pero provoca más grietas superficiales en el polímero, lo que sugiere que el efecto barrera no fue muy eficaz. Las mediciones de la masa molar mostraron que la arcilla acelera el ataque químico de la matriz cuando se utilizan concentraciones más elevadas de NaOH, pero reduce el efecto de la tensión mecánica sobre la degradación.INTRODUCCIÓNEl tereftalato de polietileno (PET) es uno de los plásticos de ingeniería más importantes en la actualidad y uno de los termoplásticos más producidos en el mundo. Posee una excelente combinación de rigidez y tenacidad, alta resistencia al calor, estabilidad dimensional, capacidad de aislamiento eléctrico y la posibilidad de ser amorfo (transparente), parcialmente cristalino y altamente cristalino (opaco). Sin embargo, desventajas como la baja velocidad de cristalización y la baja temperatura de distorsión térmica han limitado sus aplicaciones como plástico de ingeniería en estado amorfo. Algunos autores abogan por la incorporación de arcillas, produciendo nanocomposites, como forma de mejorar las propiedades del PET, argumentando que se pueden conseguir aumentos considerables de la temperatura de cristalización, la temperatura de distorsión térmica y el módulo de elasticidad mediante la preparación de híbridos PET/arcilla, lo que daría lugar a una ampliación de su campo de aplicación. Sin embargo, su uso también está fuertemente asociado a las condiciones ambientales a las que está sometido el artefacto, que incluyen temperatura, presencia de humedad, agentes químicos, radiación solar, etc., que pueden ser impredecibles y a menudo subestimadas. Entre estos diversos factores ambientales que pueden contribuir a reducir la durabilidad del PET y de la mayoría de los polímeros comerciales está el agrietamiento por estrés ambiental (ESC).Se ha informado de que el fenómeno de ESC es responsable de la mayoría de los casos de fallo prematuro en productos plásticos, desde el agrietamiento superficial hasta la fractura frágil.

Se sintetizaron membranas de PVA/sílice mediante el proceso sol-gel en condiciones ácidas. Se utilizó tetraetoxisilano (TEOS) como precursor con una concentración entre el 5 y el 30% en dos sistemas distintos. Un sistema se utilizó como control, que contenía sólo PVA / TEOS. En el segundo sistema, se introdujeron los grupos necesarios para la conductividad con un 12% en peso de heteropoliácido fosfotúngstico hidratado (HPW) en relación con la masa de TEOS. Las evaluaciones del grado de hinchamiento, la permeabilidad para el etanol y la conductividad protónica han demostrado que la membrana que contiene un 30% en peso de TEOS da los mejores resultados entre las membranas producidas. Los mejores resultados obtenidos en este estudio fueron 0,28 mS / cm de conductividad protónica y 1,5 kg/m².h de flujo de solución de etanol. Por lo tanto, en estas condiciones, las membranas reticuladas con PVA/SiO2 y precursor TEOS son una buena alternativa para las membranas reticuladas de PVA, ya que fueron más selectivas al flujo de la solución de etanol. Sin embargo, para aplicaciones como en pilas de combustible electrolíticas, sigue siendo necesario investigar otras formas de aumentar la conductividad sin afectar a la estabilidad dimensional.INTRODUCCIÓNLa pila de combustible con membrana polimérica conductora de protones ha despertado mucho interés a lo largo de los años debido a su bajo potencial contaminante y su amplia gama de aplicaciones, como en vehículos y dispositivos portátiles. Tradicionalmente, el Nafion, un copolímero sulfonado perfluorado, es el más utilizado en pilas de combustible. Sin embargo, tiene el inconveniente del fenómeno de cruce del metanol. Además de este problema técnico, el hecho de que sea un polímero caro motiva la búsqueda de membranas alternativas.El principal interés en utilizar PVA como matriz polimérica para su uso en pilas de combustible alimentadas directamente radica en su bajo coste y sus excelentes propiedades de barrera para la permeabilidad de las moléculas de alcohol. Dos factores pueden poner en peligro el uso de PVA en pilas de combustible alimentadas directamente, que son el alto grado de hinchamiento y la ausencia de grupos conductores de protones en su estructura. Los sistemas de materiales híbridos, compuestos por una fase orgánica y otra fase inorgánica, son prometedores en muchos campos de aplicación tecnológica, debido al sinergismo que presentan estos compuestos. El proceso sol-gel se basa en la polimerización de precursores moleculares, como los alcóxidos metálicos, e incluye las etapas de un estado de solución coloidal (sol), a un estado de gel y la eliminación del disolvente.

En este trabajo se evaluaron los efectos de la incorporación de nanocristales de celulosa de cáscaras de soja (WSH30) en las propiedades mecánicas, térmicas y de barrera de los nanocompuestos de metilcelulosa (MC). Se prepararon por colada películas de nanocompuestos de MC/WSH30 con diferentes niveles de relleno (2, 4, 6, 8 y 10%). En comparación con la película MC pura, se observaron mejoras en las propiedades mecánicas y de barrera, mientras que se mantuvo la estabilidad térmica. La mejora de las propiedades mecánicas de los nanocompuestos preparados puede atribuirse a la percolación mecánica del WSH30, a la formación de una red continua de WSH30 unida por interacciones de hidrógeno y a una estrecha asociación entre el relleno y la matriz.INTRODUCCIÓNLos polímeros sintéticos a base de aceite son ampliamente utilizados en el envasado debido a sus excelentes propiedades, que incluyen alta resistencia, elongación, ligereza y resistencia al agua. Estos plásticos son convenientes, seguros, fuertes y económicos, pero no son biodegradables. Por lo tanto, varios grupos han intentado desarrollar envases a partir de fuentes renovables que sean respetuosos con el medio ambiente, económicos, ligeros, posean buenas propiedades termomecánicas y proporcionen una barrera razonable para la transferencia de líquidos y gases.El creciente interés en los materiales biodegradables ha motivado la investigación industrial y académica para utilizar biopolímeros en aplicaciones donde tradicionalmente se usaban polímeros sintéticos o cargas minerales. Como resultado, se han dedicado estudios intensivos a los cristales de nanocelulosa (CN). Las principales características que estimulan el uso de CN como agentes de refuerzo en polímeros incluyen su gran área de superficie específica (estimada en varios cientos de m2.g-1), alto módulo elástico (150 GPa), baja densidad (aproximadamente 1.566 g/cm3), biocompatibilidad y biodegradabilidad.Los nanocomposites basados en CN generalmente muestran mejoras significativas en propiedades térmicas, mecánicas y de barrera en comparación con el polímero puro o los composites convencionales, incluso a niveles bajos de carga de relleno. Estas propiedades destacadas se atribuyen a una percolación mecánica, que resulta principalmente de las fuertes interacciones entre CN a través de fuerzas de enlace de hidrógeno y las distancias muy cortas entre los rellenos (estas distancias comienzan a acercarse a dimensiones moleculares).

Los biomateriales ácido poli L-láctico (PLLA) y poli caprolactona (PCL) son los más estudiados en el ámbito de los materiales biorreabsorbibles. Entre las principales características que contribuyen a la interacción celular, tenemos la química superficial específica, eléctrica, hidrofobicidad y topografía. También, se observa el tiempo de degradación, la porosidad, la biocompatibilidad con el tejido biológico, así como la preparación de las más variadas formas y tamaños. La práctica del cultivo celular, tiene como objetivo estudiar la adhesión, migración, diferenciación y proliferación celular utilizando un determinado material o sustancia. Sin embargo, pocos estudios fueron realizados utilizando estos biomateriales y la aplicación de células neuro2A. Se sabe que este tipo celular se deriva de las células de la cresta neural embrionaria, que se originan en las neuronas simpáticas y tienen la característica de la inmortalidad, por lo tanto, son excelentes modelos en ensayos in vitro. En consecuencia, el presente estudio evalúa la adhesión y proliferación de esta línea celular sobre los biopolímeros poli caprolactona (PCL) y ácido poli L-láctico (PLLA).INTRODUCCIÓNLa llegada de la bioingeniería ha impulsado estudios sobre la aplicación y acción de biomateriales en diferentes tipos celulares. Se sabe que la adhesión, migración, diferenciación y proliferación celular en un sustrato dependen tanto de las propiedades intrínsecas de cada tipo celular como del tipo de material utilizado. Entre los productos celulares relevantes se encuentran moléculas de adhesión como laminina, fibronectina y colágeno, importantes para el cultivo y crecimiento celular. Experimentos in vitro han demostrado que factores de crecimiento y sustancias como el interferón y el acetato pueden inducir la proliferación celular. Las características intrínsecas de los biomateriales, como la química de la superficie, hidrofobicidad y topografía, también influyen en la adhesión y crecimiento celular.Los poli α-hidroxiácidos, como el ácido poliglicólico (PGA) y la policaprolactona (PCL), son destacados en el cultivo celular y en el campo de los materiales biorreabsorbibles. Han mostrado resultados positivos en ensayos in vivo e in vitro debido a su degradación por hidrólisis de enlaces éster, siendo absorbidos completamente por el organismo. Entre sus ventajas se incluyen su degradación controlada, porosidad superficial, resistencia mecánica y biocompatibilidad con tejidos biológicos, además de su versatilidad en formas y dimensiones para fabricación.

En este trabajo se prepararon nanocompuestos a base de quitosano y diferentes arcillas utilizando polietilenglicol (PEG) como plastificante. Las muestras obtenidas se caracterizaron mediante espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FTIR), difracción de rayos X (DRX), microscopía electrónica de barrido (SEM), análisis termogravimétrico (TGA/DTG) y mediante caracterización mecánica (ensayo de tracción) con el objetivo de investigar las interacciones entre el quitosano y la arcilla. Las películas nanocompuestas preparadas utilizando bentonita sódica (Ben) mostraron un aumento del 81,2% en los valores máximos de tensión de tracción y una disminución del 16,0% en el módulo de Young en comparación con las películas de quitosano con PEG (QuiPEG), evidenciando que la introducción de la arcilla en la matriz polimérica proporcionó.INTRODUCCIÓNEn las últimas tres décadas, la producción y el uso de polímeros para la fabricación de envases ha experimentado un rápido crecimiento, impulsado principalmente por la seguridad y comodidad que ofrecen, así como por su bajo costo y buenas cualidades estéticas. Sin embargo, este aumento en la producción de envases plásticos ha tenido un impacto significativo en la cantidad de residuos no degradables que se generan en el medio ambiente, especialmente porque estos envases se fabrican mayormente a partir de poliolefinas como el polietileno y el polipropileno.Los biopolímeros emergen como una alternativa interesante para aplicaciones donde la biodegradabilidad y el uso de recursos naturales puedan agregar valor al producto final, especialmente en casos donde los plásticos derivados del petróleo se utilizan para aplicaciones de corta duración como los envases. Esto subraya la necesidad de desarrollar materiales que no dependan de materiales tóxicos o dañinos en su fabricación, y que además se degraden en el medio ambiente para reducir el impacto ambiental generado por la tecnología actual.El desarrollo de materiales biodegradables con propiedades diferenciadas se ha convertido en un desafío para investigadores e ingenieros en el campo del desarrollo de nuevos materiales, ya que estos materiales podrían ofrecer soluciones sostenibles y ambientalmente amigables para diversas aplicaciones.Por otro lado, los nanocompuestos poliméricos han captado un gran interés tanto en el ámbito académico como en la industria debido a sus propiedades físicas y químicas distintivas en comparación con los polímeros puros.

Se utilizó la espectroscopia FT-IR, en las regiones del infrarrojo medio (MIR) y del infrarrojo cercano (NIR), para investigar las posibles interacciones en el sistema polimérico fabricado con azida de glicidilo y dinitramida de amonio (GAP/ADN). El sistema de GAP y perclorato de amonio (GAP/AP) con el oxidante más habitual se estudió mediante MIR. Se observaron cambios espectrométricos importantes para el sistema GAP/ADN, con un ensanchamiento de las bandas en la región entre 3100-3500cm-1, lo que apunta a interacciones entre grupos OH de GAP y grupos NH4 + de ADN o AP. También se observó una disminución de la intensidad de las bandas para el grupo N3 de las BPA y un aumento de la intensidad del nitronio (NO2 +) del ADN, lo que sugiere una interacción entre estos grupos en el sistema BPA/ADN.INTRODUCCIÓNLa investigación de nuevos materiales energéticos para propulsantes ha sido un área activa en los últimos años. Se buscan materiales con alta estabilidad térmica y química, que sean menos agresivos para el medio ambiente y fáciles de manejar, especialmente para su uso en cohetes, misiles y explosivos en sistemas de defensa.El glicidil polímero (GAP) y la dinitramida de amonio (ADN) son materiales que cumplen con estas características y han generado grandes expectativas en este campo. Los propulsantes basados en BPA y ADN han demostrado tener un alto impulso específico, buenas propiedades de combustión y emisiones de humo reducidas. Además, se observa una disminución significativa en la producción de ácido clorhídrico y gas cloro en los gases de escape, lo que define un propelente más seguro y eficiente.El BPA es un prepolímero líquido con baja masa molar, difuncional, que contiene grupos azidometilo en una cadena de poliéter. Tiene una baja temperatura de transición vítrea, baja viscosidad y densidad en comparación con otros aglutinantes propulsores. Su calor de formación positivo permite una descomposición rápida a temperaturas relativamente bajas, y también muestra buena compatibilidad con oxidantes de alta energía.En estudios recientes, se ha sintetizado el GAP reaccionando azida sódica con un intermedio de síntesis obtenido a partir de la homopolimerización de epiclorhidrina. Por otro lado, el BPA se ha sintetizado por la conversión directa de epiclorhidrina. Estos polímeros se han caracterizado utilizando técnicas instrumentales como FT-IR para confirmar la obtención del producto según las rutas de síntesis utilizadas.

El politetrafluoretileno (PTFE) se utiliza en una amplia gama de aplicaciones críticas por su extraordinaria resistencia química y térmica, su baja energía superficial y sus propiedades tribológicas especiales. Debido a su elevada viscosidad de fusión, el PTFE no puede procesarse con los métodos tradicionales de extrusión e inyección. La principal técnica de procesamiento es el prensado en frío seguido de la sinterización por encima de su temperatura de fusión. El tiempo de sinterización se define en función de las dimensiones de la pieza fabricada y puede durar desde unas horas hasta varios días en el caso de piezas de gran tamaño. Los estudios sobre la influencia del tiempo y la temperatura de sinterización en la microestructura cristalina del PTFE son escasos en la literatura científica, siendo éste el principal objetivo de este estudio. Las placas de PTFE fueron prensadas isostáticamente y sinterizadas a temperaturas de 360 ○C y 390 ○C durante periodos de tiempo comprendidos entre 10 e 10.000 min. Se realizaron Calorimetría Diferencial de Barrido (DSC), mediciones de pérdida de masa y densidad y Microscopía Electrónica de Barrido (SEM). Los resultados de la pérdida de masa indicaron que la degradación aumenta con el tiempo y la temperatura de sinterización. El análisis de las entalpías de fusión y las mediciones de densidad indican indirectamente la reducción del peso molecular y el aumento del grado de cristalinidad con el incremento de la temperatura y el tiempo de sinterización. El análisis SEM permitió observar directamente la microestructura cristalina, indicando una tendencia al aumento de la anchura de las láminas cristalinas con el tiempo y la temperatura de sinterización. Estos datos permiten idear formas de ajustar la microestructura del PTFE durante el procesado, lo que resulta útil para la fabricación de piezas de PTFE con un rendimiento optimizado.INTRODUCCIÓNEl politetrafluoroetileno (PTFE), conocido por la marca comercial Teflon®, fue desarrollado por DuPont a finales de la Segunda Guerra Mundial como parte del Proyecto Manhattan. Se utiliza en una variedad de aplicaciones, desde revestimientos antiadherentes hasta aislamiento eléctrico y piezas técnicas en la industria automotriz.El PTFE se destaca por su excepcional estabilidad química y térmica debido a los fuertes enlaces carbono-flúor en su estructura molecular. Estos enlaces tienen una alta energía y confieren al PTFE una mayor estabilidad en comparación con otros enlaces como carbono-hidrógeno o carbono-carbono. Sin embargo, a pesar de estos enlaces fuertes, la cadena polimérica del PTFE es simétrica y no ramificada, lo que resulta en una molécula apolar con interacciones intermoleculares débiles basadas en fuerzas de dispersión.