En este trabajo se ha evaluado la influencia del perfil de velocidad de inyección en la orientación molecular de la fase cristalina de muestras de polipropileno moldeadas por inyección. La orientación molecular se ha evaluado tanto en la posición central como en las posiciones laterales de la superficie de las probetas inyectadas a tensión, utilizando figuras de polos de rayos X. Los resultados demostraron que las variaciones en la orientación molecular de los cristalitos de polipropileno estaban correlacionadas con los diferentes perfiles de velocidad empleados durante el procesado, mostrando que un aumento de la velocidad incrementa el grado de orientación. Se ha observado que la estructura cristalina de las moléculas de polipropileno muestra una orientación bimodal y que el grado de orientación en la posición lateral es mayor que en la posición central.INTRODUCCIÓNEl proceso de moldeo por inyección es una de las técnicas destacadas de transformación de polímeros debido a su versatilidad y alta productividad, que permite producir grandes volúmenes de piezas con formas complejas y excelente tolerancia dimensional a bajos costes[1-3]. Durante el proceso de moldeo por inyección, el polímero sufre diversas transformaciones debido a las variaciones en el entorno al que está sometido. Este entorno, caracterizado por velocidades de calentamiento y enfriamiento y diferentes campos de tensión, hace que la pieza moldeada presente una microestructura heterogénea intrínseca, caracterizada por una variación gradual de su morfología, cristalinidad, orientación molecular y, en consecuencia, sus propiedades finales. Las variaciones en el entorno están asociadas a las condiciones de transformación, la geometría del molde y las propiedades del polímero[4,5]. Los parámetros de procesado que tienen influencia en la microestructura de las piezas moldeadas son la velocidad de inyección, las temperaturas de la masa fundida y del molde, las presiones de inyección y los tiempos de envasado y enfriamiento. Sin embargo, es difícil establecer una relación directa entre los parámetros y la microestructura resultante de las piezas moldeadas[1,6-12].En los polímeros semicristalinos, la orientación molecular está directamente relacionada con los procesos de cristalización y los procesos de relajación[4,6,9]. Cabe señalar que si un fluido viscoelástico se somete a un flujo de cizallamiento permanente y uniforme, se produce una recuperación de la deformación muy compleja, y la magnitud de esta deformación será función del cizallamiento aplicado[8,13]. Tadmor[8,9] describió el flujo del frente de flujo como esencialmente estacionario elongacional.

Una alternativa para la generación de chatarras elastoméricas es su incorporación en formulaciones convencionales de la propia industria. En este trabajo se prepararon compuestos con incorporación de scraps industriales de SBR (caucho estireno butadieno) y EPDM (caucho etileno propileno dieno), en formulación ASTM específica para cada elastómero. Se evaluaron las características reométricas, las propiedades mecánicas y la morfología de los compuestos desarrollados. Con la incorporación de chatarra molida disminuye el tiempo de vulcanización, en comparación con los compuestos sin chatarra molida. La cantidad de restos para obtener las mejores propiedades de resistencia a la tracción fue de 37 y 196 phr para las composiciones de SBR y EPDM, respectivamente. Las micrografías corroboraron los resultados mecánicos, indicando la mejor homogeneidad de los restos en la matriz elastomérica para estas composiciones.INTRODUCCIÓNLos artefactos elastoméricos se utilizan en una gran variedad de industrias, como la del automóvil, el calzado y la hostelería, entre otras. El uso generalizado de neumáticos tiene como consecuencia una gran generación de residuos postconsumo, lo que constituye un grave problema medioambiental[1,2]. Es bien sabido que los polímeros termoplásticos se degradan lentamente y que en los elastómeros esta lenta degradación se ve potenciada por la presencia de enlaces cruzados y otros aditivos como antioxidantes y antiozonantes, que dificultan su reutilización[1]. Según Sreeja[3], solo entre el 8 y el 12% de los residuos de polímeros proceden de polímeros termoplásticos, mientras que el resto son elastómeros, representados principalmente por neumáticos postconsumo[4-7].Una forma de reutilizar estos residuos elastoméricos, tras convertirlos en polvo, es como carga en nuevas formulaciones. La ventaja de este procedimiento es su bajo coste, pero, según la bibliografía, solo pueden añadirse pequeñas cantidades al caucho virgen sin provocar una pérdida de propiedades, debido a la débil interacción[1,2,8,9]. En el caso de los residuos generados por la propia industria del artefacto, cuyo origen y formulación es conocido, su incorporación a elastómeros vírgenes se hace atractiva en el desarrollo de composiciones con propiedades de interés, lo que también supone un ahorro para la empresa.

El moldeo por inyección de termoplásticos es el principal proceso utilizado en la producción de piezas de plástico. El proceso de inyección convencional tiene algunas limitaciones, especialmente relacionadas con las materias primas, la configuración de las máquinas y el funcionamiento, que dificultan la fabricación de piezas finas con grandes superficies, como las ventanillas y las lentes de los coches. Por otro lado, el proceso se ha mejorado continuamente con varias tecnologías nuevas, que van más allá del proceso de moldeo por inyección convencional, incluido el proceso de "inyección-compresión". En este artículo, utilizando tecnología CAE (ingeniería asistida por ordenador), el autor estudió la producción de lentes de PC mediante ambos procesos: moldeo por inyección convencional y moldeo por inyección-compresión. Los estudios se llevaron a cabo básicamente en la siguiente secuencia: estudio del patrón de flujo y optimización del proceso de inyección-compresión centrándose en el tamaño de la línea de soldadura, estudio de la ventana de moldeo para ambos casos y comparación de varios parámetros, en particular la tensión de cizallamiento y la fuerza de sujeción, ya que son parámetros clave para la producción de piezas de gran superficie. Los resultados confirman las ventajas del proceso de inyección-compresión.INTRODUCCIÓNDebido a la filosofía de racionalizar e integrar diferentes funciones en un mismo componente, surge la necesidad de fabricar piezas de gran superficie y pequeño espesor a partir de material termoplástico[1]. En esta situación, podemos considerar la producción de piezas ópticas como lentes y ventanas de automóviles. En comparación con el vidrio para este tipo de aplicaciones, los polímeros ofrecen ventajas como menor densidad, menor precio y mayor resistencia al impacto. Otra ventaja, inherente al tipo de proceso de conformado, es la posibilidad de producir un conjunto ciclo ?como una ventana y su componente de soporte o fijación? mediante el proceso de sobreinyección. Las principales desventajas que se pueden señalar al comparar los materiales plásticos con el vidrio son menor resistencia al rayado y a la temperatura[2].Desde el punto de vista económico, la producción a gran escala de piezas de plástico es más atractiva, debido a los cortos ciclos de producción y la posibilidad de producir varias piezas en un solo paso. Por otro lado, no es posible fabricar este tipo de piezas (es decir, de gran superficie y pequeño grosor) mediante el proceso convencional de moldeo por inyección. Para satisfacer esta demanda, destaca el proceso de "inyección-compresión"[2].

En este trabajo se evaluaron las propiedades mecánicas de compuestos de poliuretano/fibra de yute en función del contenido de fibra y de la adición de cargas minerales. Se utilizó un poliuretano (PU) derivado del aceite de ricino como matriz y tela de arpillera como refuerzo. También se investigó el efecto de la incorporación de pequeñas cantidades de arcilla local (bentonita), en sus formas cálcica y sódica, sobre las propiedades mecánicas de los compuestos de poliuretano y yute. Los resultados indican que las propiedades de tracción de los compuestos aumentaron sustancialmente con la adición de fibra de yute y que, aunque las propiedades mecánicas de la matriz se vieron afectadas por la adición de arcilla nanoparticulada, la mejora no fue la esperada. Esto se atribuyó a una mezcla y dispersión deficientes del relleno, lo que se confirmó mediante SEM. Se observó un efecto sinérgico en los compuestos híbridos de arcilla y fibra de yute, con una mejora considerable de las prestaciones mecánicas de los compuestos híbridos.INTRODUCCIÓNDesde la Conferencia de las Naciones Unidas celebrada en Estocolmo en 1972, algunos sectores de la sociedad, preocupados por los desequilibrios económicos, sociales y medioambientales, desarrollaron la idea del desarrollo sostenible. Este tipo de desarrollo tiene como objetivo conciliar el desarrollo generado a partir de la explotación de los recursos productivos con los intereses de la preservación del medio ambiente, así como dar una oportunidad al enorme contingente humano que está completamente excluido de los logros tecnológicos que sólo son accesibles a una fracción de la humanidad[1]. La concienciación de la sociedad sobre el concepto de desarrollo sostenible requiere la producción de materiales de bajo coste y reducido consumo energético. Se buscan productos capaces de satisfacer requisitos fundamentales como la conservación de los recursos naturales no renovables y el mantenimiento de un medio ambiente sano[2]. En este concepto destacan los materiales compuestos fabricados con fibras naturales. Los materiales compuestos de matriz polimérica con diversos tipos de rellenos, en particular los reforzados con fibras, han recibido mucha atención desde la Segunda Guerra Mundial. La importancia de estos composites es muy grande, especialmente en la aplicación y desarrollo de piezas de automoción y en la industria aeroespacial.

Este trabajo sobre polímeros biodegradables consistió en un análisis de patentes para identificar indicadores que permitan evaluar las perspectivas y oportunidades de actuación en el campo de los polímeros. Se utilizó la base de datos Spacenet y el programa informático Vantage Point. El estudio abarcó los siguientes polímeros: polihidroxibutirato - PHB, polihidroxibutirato-co-hidroxivalerato - PHBV, ácido poliláctico - PLA, poli (E-caprolactona) - PCL y los polihidroxialcanoatos (PHA), tratados con mayor detalle porque representan la clase general de los poliésteres microbianos. Comprobamos que, aunque el campo de los polímeros biodegradables es nuevo y aún está en fase de desarrollo, encierra un gran potencial en vista del uso generalizado actual de los materiales poliméricos. En general, encontramos una gran diversidad de temas y oportunidades de estudio sobre compuestos, mezclas, biodegradación y aplicaciones.INTRODUCCIÓNHoy en día, los polímeros biodegradables son cada vez más populares. Se busca un material con durabilidad de uso y degradabilidad tras su eliminación. Estos materiales están formados por compuestos que, debido a la acción de microorganismos (hongos y bacterias) y macroorganismos, se degradarán a compuestos de baja masa molar[1]. Otra característica importante es que proceden de fuentes renovables. Estos materiales han encontrado aplicaciones en el campo de la medicina (hilos de sutura, implantes, sistemas de liberación controlada de fármacos, injertos vasculares, etc.) debido a su biocompatibilidad, capacidad de disolverse en el interior de los organismos y propiedades mecánicas adecuadas para tales aplicaciones. Con el tiempo, también pueden encontrar aplicaciones en el sector farmacéutico[2]. Esto es de gran interés, ya que el sector de los envases es responsable de más de un tercio de todas las resinas procesadas en Brasil[3]. En 2003, la producción anual de plásticos en Brasil fue de 2,3 millones de toneladas, de las cuales el 40% se destinó a la industria de embalajes[4-6].Actualmente, la situación muestra un aumento en el consumo de plásticos que en el futuro serán desechados en el medio ambiente, causando problemas ecológicos. Por otro lado, los polímeros biodegradables aún no pueden competir con los polímeros tradicionales, especialmente debido a su alto coste y rendimiento inferior. Estos polímeros cuestan cuatro veces más que los polímeros tradicionales. En consecuencia, el interés por estos materiales, combinado con una mayor preocupación por el medio ambiente, ha llevado a un aumento en la investigación sobre su uso. Los principales polímeros biodegradables son los poliésteres basados en ácidos hidroxicarbonados.

En este trabajo se evaluaron las propiedades mecánicas (resistencia a la tracción y al impacto), el peso específico y la morfología de fase de los compuestos de PVC y fibras de platanero. Las fibras se extrajeron del pseudotallo del platanero y se mezclaron con un compuesto rígido de PVC en las proporciones de 5, 10 y 20% en volumen mediante el proceso de extrusión. Las probetas se obtuvieron por moldeo por inyección. Los compuestos mostraron mejora de las propiedades de impacto y tracción, reducción del peso específico, posibilitando la fabricación de productos finales.INTRODUCCIÓNActualmente, la búsqueda constante del uso de fibras para reforzar materiales poliméricos ha encontrado varias tendencias, entre ellas las fibras naturales, que, además de reforzar el polímero, son biodegradables, de bajo coste, ligeras (debido a la baja densidad de estas fibras) y no tienen características abrasivas (causan menos desgaste a la pieza y facilitan el proceso de moldeo). Las fibras naturales proceden de fuentes renovables y tienen propiedades mecánicas que pueden aumentar las propiedades de los polímeros a los que se añaden[1-3]. Entre las fibras se encuentran el sisal, el coco, curauá, bambú, pino y fibras de plátano, entre otras. Las fibras de plátano destacan por su facilidad de cultivo en los países tropicales. El pseudotallo, después de proporcionar el fruto, puede proliferar hongos difíciles de controlar debido a los altos niveles de humedad que se encuentran en las plantaciones. Por ello, la extracción del pseudotallo de los plataneros puede ser una interesante alternativa de ingresos para la mano de obra rural, además de ser una alternativa viable para la fabricación de artesanías y refuerzo de resinas termoplásticas[4-6].El uso de fibras naturales como refuerzo en matrices poliméricas, tanto termoestables como termoplásticas, ha mostrado beneficios en relación con las propiedades mecánicas de tracción y el peso específico[7-9]. Entre las resinas termoplásticas viables para el uso de fibras de plátano, la resina de cloruro de polivinilo (PVC) destaca por su versatilidad en cuanto a formulación, ya que es necesario incorporar aditivos durante su procesado, haciéndola adaptable a múltiples aplicaciones[10]. El objetivo de este estudio fue obtener y evaluar composites rígidos de PVC con fibra de plátano en proporciones de 5, 10 y 20% en volumen de fibra, analizando sus efectos sobre las propiedades mecánicas de tracción e impacto, así como el peso y las características morfológicas.

En el presente trabajo, se modificó la flexibilidad de un adhesivo epoxi que contiene diglicidiléter de bisfenol-A (DGEBA) y dietilentriamina (DETA) como agente de curado mediante la adición de un segundo componente que contiene grupos mercaptano (CAPCURE). También se evaluó la adición de amianto como relleno en el adhesivo que contenía CAPCURE. Se estudiaron las reacciones epoxi-amina y epoxi-mercaptano en las regiones espectrales NIR y MIR. La adición de relleno no influyó en las reacciones de curado y los cambios espectrométricos de las reacciones de curado pudieron observarse mejor mediante análisis FT-NIR que FT-MIR. El tiempo de reacción de curado se controló mediante experimentos de DSC y se observó que la introducción de CAPCURE aceleraba la reacción de curado. Las energías de activación (Ea) de las reacciones de curado se obtuvieron mediante los métodos de Barrett y Borchardt-Daniels. Los adhesivos que contenían CAPCURE mostraron Ea en torno a 30 kJ.mol-1, mientras que el adhesivo DGEBA/DETA presentó Ea de 46 kJ.mol-1 calculada por el método de Barrett.INTRODUCCIÓNLos lanzadores de satélites y sondas que se están desarrollando actualmente en el Instituto de Aeronáutica y del Espacio (IAE) utilizan propelente sólido, que provoca un calentamiento excesivo de las paredes metálicas del motor cohete. Para minimizar este efecto, las partes más críticas del motor cohete se protegen del intenso calor del ambiente mediante protecciones térmicas rígidas, que son compuestos a base de resina fenólica y tejidos de carbono o amianto. Estas protecciones varían en tamaño, grosor y configuración en función de su ubicación, y algunas de ellas están unidas a la estructura metálica con adhesivos a base de resina epoxi. Los adhesivos epoxídicos se utilizan en interfaces como metal/metal, carbono/carbono/aluminio y grafito/aluminio. Como la interfaz adhesiva está expuesta a elevadas tensiones mecánicas durante los lanzamientos, es necesario acomodar las tensiones generadas, evitando la aparición de grietas frágiles y catastróficas en la región de unión. Los compuestos más conocidos que promueven las reacciones de curado de la resina epoxi son las aminas, las amidas y los anhídridos; sin embargo, también se han utilizado mercaptanos como el polisulfuro en este proceso[1-3]. En las últimas décadas, se ha añadido polisulfuro a los adhesivos epoxi para aumentar su flexibilidad. Cuando el polisulfuro líquido se añade a la resina epoxi, sus grupos mercaptano terminales reaccionan con los grupos oxirano de la resina epoxi y se incorporan a la matriz, dando flexibilidad al adhesivo[1,4].

Se produjeron biocompuestos utilizando almidón/gluten/glicerol como matriz y fibras de sisal mediante mezcla fundida en un mezclador intensivo por lotes conectado a un reómetro dinamométrico a 130 °C. Las muestras se moldearon por compresión y se caracterizaron por absorción de agua y ensayo mecánico. En el ensayo de tracción, el módulo de Young y la resistencia a la tracción final aumentaron aproximadamente un 560% y un 162%, respectivamente, en relación con la matriz, mientras que el alargamiento a la rotura disminuyó. El módulo de almacenamiento aumentó al aumentar el contenido de fibras, mientras que las curvas tan δ disminuyeron, lo que confirma el efecto de refuerzo de las fibras. La adición de fibras de sisal en la matriz disminuyó la absorción de agua en equilibrio. El coeficiente de difusión disminuyó bruscamente con la adición del 5% de fibra y las adiciones adicionales de fibra de sisal sólo provocaron pequeñas variaciones. Las observaciones de microscopía óptica revelaron una buena dispersión de las fibras de sisal en la matriz.INTRODUCCIÓNDebido a la búsqueda de materiales respetuosos con el medio ambiente, el desarrollo de compuestos poliméricos que implican el uso de fibras vegetales y polímeros naturales ha ido creciendo cada vez más[1,2]. Las fibras naturales se añaden a la matriz polimérica para mejorar sus propiedades y reducir los costes de la composición polimérica y/o la generación de efluentes[3]. El uso de fibras vegetales como el yute, el algodón, el sisal y el coco como refuerzos en comparación con las cargas inorgánicas presenta muchas ventajas, como: obtención de materiales de baja densidad, menor abrasión durante el procesado, altos niveles de relleno que dan como resultado una mayor rigidez, alto módulo específico, y mayor durabilidad[4]. Además, las fibras naturales son biodegradables, proceden de fuentes renovables fácilmente disponibles y son de bajo coste[5]. Los polímeros naturales como el almidón y el gluten son materias primas interesantes para su uso como matriz en biocomposites debido a su biodegradabilidad y bajo coste[6]. Ambos pueden procesarse en presencia de plastificantes, de forma similar a los polímeros sintéticos convencionales. Además, el almidón y el gluten tienen grupos polares que pueden formar enlaces con los grupos hidroxilos de las fibras lignocelulósicas y, por tanto, dan lugar a un material con buenas propiedades mecánicas.

Se calculó el número de escisiones de cadena durante la termo-degradación del poliestireno bajo extrusiones múltiples. La degradación produce cambios en las curvas MWD de distribución del peso molecular. Siguiendo el significado físico de los pesos moleculares medios de una curva MWD se demostró que el peso molecular medio en número Mn es el único promedio que puede relacionarse directamente con el número de moléculas del sistema. A partir de ahí se calculó el número de cadenas seccionadas (ns) como relación entre el número de cadenas en los polímeros degradados y originales. La función de distribución de escisión de cadenas (CSDF) muestra que el proceso de degradación termomecánica del poliestireno sometido a extrusiones múltiples a 240 °C es de tipo aleatorio, independiente del peso molecular inicial.INTRODUCCIÓNDurante el proceso de propagación de la cadena radical en la polimerización en cadena, los centros activos del frente de crecimiento se vuelven inestables y mueren aleatoriamente, lo que resulta en la formación de cadenas de polímero con diferentes tamaños, generando una distribución de tamaños en torno a un valor medio. Esta distribución se representa mediante una curva de distribución de masa molar (MWD). Desde 1964, la cromatografía de exclusión por tamaño (SEC) ha sido ampliamente utilizada para caracterizar polímeros mediante la obtención de estas curvas MWD. El análisis de las curvas MWD proporciona información valiosa sobre las propiedades físicas y químicas de los polímeros, incluyendo la elucidación de procesos de degradación termomecánica.Sin embargo, el análisis de estas curvas puede ser complicado, y la mayoría de las publicaciones se centran en los cambios en las masas molares medias sin explorar adecuadamente toda la información contenida en una curva MWD. Para comprender mejor los procesos de degradación durante el procesamiento termomecánico de un polímero, se ha propuesto una metodología de cálculo que permite cuantificar el desplazamiento total de la curva MWD de una muestra degradada en comparación con la muestra virgen, en lugar de limitarse a calcular únicamente la variación de sus valores medios. Esta metodología, conocida como función de distribución de división de cadena (CSDF), ha sido utilizada para monitorizar la degradación termomecánica del polipropileno y del polietileno de alta densidad durante la extrusión.En la literatura de la década de 1970, se puede encontrar una ecuación que utiliza la masa molar numérica media (Mn) de la muestra antes y después de su degradación para calcular el número de roturas de cadena.

Se prepararon nanocompuestos de poliamida 6/arcilla orgánica mediante la técnica de intercalación en fusión. La arcilla se trató con una sal de amonio cuaternario (Genamin) para obtener la organoarcilla (OMMT), caracterizándose por fluorescencia de rayos X (XRF) y difracción de rayos X (XRD). Los resultados confirmaron la incorporación de la sal en la estructura de la arcilla, es decir, la organofilización. Los nanocompuestos se obtuvieron con un extrusor de doble tornillo contrarrotatorio con un 3 % en peso de arcilla y se caracterizaron mediante DRX, microscopía electrónica de transmisión (MET), ensayos de tracción, análisis térmico dinámico-mecánico (ATDM) y temperatura de deflexión térmica (TDC). Los resultados de XRD y TEM mostraron estructuras exfoliadas y/o parcialmente exfoliadas. Las propiedades a la tracción eran superiores a las de la poliamida 6 pura.Los análisis con DMTA y HDT también mostraron que la incorporación de la organoarcilla a la matriz polimérica aumentaba la rigidez (módulo de almacenamiento) del sistema, confirmando el efecto de refuerzo de la arcilla sobre el polímero.INTRODUCCIÓNEl desarrollo de los primeros nanocompuestos de polímero/arcilla comenzó a notificarse en la década de 1960, cuando Blumstein, citado por Leite, demostró la intercalación de moléculas de polímero entre las láminas de montmorillonita mediante la técnica de polimerización de monómeros de vinilo. Desde entonces, se han desarrollado otros métodos para preparar nanocompuestos polímero/arcilla. En la actualidad se presta mucha atención a los nanocompuestos poliméricos, especialmente a los desarrollados con silicatos estratificados, debido a la gran necesidad de materiales de ingeniería modernos y al hecho de que los polímeros puros no tienen las propiedades requeridas para determinadas aplicaciones.Los nanocompuestos polímero/silicato son materiales en los que partículas de tamaño nanométrico se dispersan en una matriz polimérica. Al igual que los llamados compuestos poliméricos, los nanocompuestos utilizan cargas para reforzar las propiedades de los polímeros. Sin embargo, las propiedades obtenidas para los nanocomposites son únicas, ya que utilizan bajos contenidos de silicato (1-5% en peso) y tienen teóricamente buenas propiedades en comparación con los materiales compuestos, tales como: mejores propiedades mecánicas, térmicas, de inflamabilidad y químicas, menor permeabilidad a los gases y mayor estabilidad dimensional.