Se expusieron laminados compuestos termoestables y termoplásticos continuos reforzados con fibra de carbono a un único impacto transversal con diferentes niveles de energía. Los daños sufridos por los materiales estructurales se evaluaron mediante termografía infrarroja activa en modo de transmisión. En general, los termogramas del laminado termoplástico mostraron indicaciones de daños más claras que los del compuesto termoestable. El calentamiento convectivo de las muestras mediante un flujo controlado de aire caliente resultó más eficaz que mediante irradiación con una lámpara de filamento. También se observó que los tiempos de calentamiento más prolongados mejoraban la visualización de los daños. El posicionamiento de la cara impactada de la probeta respecto a la cámara de infrarrojos y la fuente de calentamiento no afectó a la termoimagen de las probetas termoestables, mientras que influyó sustancialmente en los termogramas de los laminados termoplásticos. Los resultados obtenidos permiten concluir que la termografía infrarroja es una metodología sencilla, robusta y fiable para detectar daños por impacto tan leves como 5 J en laminados compuestos de fibra de carbono.INTRODUCCIÓNLa termografía infrarroja (IRT) es una técnica de ensayo no destructiva que se basa en la cartografía (generando así termogramas) de un componente con el fin de localizar sus defectos o áreas defectuosas. Esto es posible porque la conductividad térmica o, a la inversa, la resistividad térmica del material depende en gran medida de su grado de integridad. Básicamente, un termograma muestra las diferentes temperaturas locales en el componente, en forma de gradientes (escala policromática) o tonos de gris (escala monocromática). La toma de imágenes se realiza generalmente mediante cámaras termográficas.Las principales ventajas de la metodología TIV son la rapidez de la inspección, la interpretación de las imágenes en tiempo real, la radiación no es letal y no requiere contacto con la pieza inspeccionada durante la fabricación y el mantenimiento periódico de los componentes estructurales. Además, la IVT favorece la obtención del tamaño y la localización de defectos y daños en laminados compuestos de forma rápida y eficiente. En la denominada termografía activa, el objeto de estudio es estimulado energéticamente (por ejemplo, mediante fuentes térmicas simples como bombillas, flashes y aire caliente, o por medios más elaborados, como ondas ultrasónicas, corrientes de Foucault, microondas y láser), de modo que se genere un flujo de calor interno en la pieza inspeccionada.

Se ha examinado la fotodegradación de mezclas de LDPE/almidón modificado 80/20 m/m mediante microscopía electrónica de barrido (SEM), espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) y difracción de rayos X (DRX) antes y después de la exposición a la radiación ultravioleta (UV). Las muestras se expusieron a UV en el laboratorio durante periodos de 6, 24, 48 y 60 horas. La principal alteración del material polimérico tras la exposición a la radiación fue una disminución de las propiedades mecánicas, la resistencia a la tracción y el alargamiento. También se produjeron cambios en la estructura química de la mezcla con un aumento de los índices de carbonilo y vinilo, 65,58 y 53,29%, respectivamente. El análisis de la cristalinidad de la mezcla señaló la formación de una nueva simetría cristalina que no existía antes de la irradiación.INTRODUCCIÓNEl amplio uso de polímeros en muchos ámbitos industriales y domésticos causa problemas ecológicos relacionados con su utilización. Algunos plásticos sintéticos, incluidas las poliolefinas, como el polietileno, se caracterizan por una estabilidad relativamente alta en condiciones fotoquímicas y medioambientales. El uso de polímeros naturales o sintéticos foto y biodegradables es prometedor. Se han propuesto muchas ideas para controlar la vida útil de los plásticos y acelerar su descomposición con el fin de reducir los residuos. La mezcla de polímeros sintéticos estables con biopolímeros y la modificación química o física de los compuestos poliméricos son ejemplos de soluciones utilizadas para inducir la degradabilidad. Se han fabricado películas de polímeros biodegradables a partir de polietileno de baja densidad (LDPE), almidón de arroz y patata. El almidón, un biomaterial omnipresente, es uno de los polisacáridos más abundantes y baratos del mundo, con biodegradabilidad y la capacidad de disolverse fácilmente en agua. Las mezclas de almidones con polímeros sintéticos se han estudiado ampliamente para desarrollar material parcial o totalmente biodegradable.En presencia de luz solar, el material polimérico experimenta una serie de reacciones, como la fotolítica, la fotooxidativa y la termo-oxidativa, que resultan en la degradación química del material, con consecuencias como fragilidad, pérdida del brillo, cambio de color, opacidad y la formación de grietas superficiales. Durante la irradiación UV de polímeros, se forman moléculas activadas y, a continuación, se producen varios procesos, como la escisión de la cadena, la reticulación y la oxidación. La escisión principal provocará primero la fotodisociación y después la formación de radicales. Si los radicales libres pueden migrar y recombinarse con otros radicales o con la cadena principal, se producirá la reticulación.

El objetivo de este estudio es evaluar la influencia de las puntas de fotopolimerización en la microdureza de una resina compuesta microhíbrida. Se prepararon catorce muestras de resina compuesta Opallis (FGM) de 5 × 2 mm. Las muestras se dividieron en dos grupos según las puntas de fotopolimerización de una unidad de fotopolimerización halógena (Optilight Plus -GNATUS/300 mW.cm-2): GI - fotopolimerización por fibra óptica; GII - fotopolimerización por polímero. Transcurridas 24 horas, se determinaron las medidas de microdureza utilizando el HMV 2000 (Shimadzu Japón). Se realizaron cinco mediciones en cada superficie (superior e inferior), totalizando 10 indentaciones para cada muestra. El análisis estadístico mediante ANOVA no mostró diferencias significativas entre las puntas fotopolimerizables en ambas superficies evaluadas. Se encontró una diferencia estadísticamente significativa entre la parte superior e inferior para ambas puntas fotopolimerizables. Basándonos en estos resultados, concluimos que las puntas fotopolimerizables no afectaron a la microdureza de la resina compuesta, y ambas mostraron diferencias estadísticamente significativas en la microdureza para las superficies superior e inferior.INTRODUCCIÓNLas resinas compuestas son materiales estéticos que han ido ganando gran aplicabilidad en la odontología actual, tanto en restauraciones de dientes anteriores como posteriores, como afirman Franco y Lopes. La longevidad clínica de estas restauraciones está indeleblemente ligada a la adopción de una adecuada fotoactivación.El proceso de fotoactivación de los materiales resinosos comienza cuando la luz azul incide sobre el agente fotosensibilizante (fotoiniciador), normalmente alcanforquinona, que absorbe la luz en el espectro visible con una absorción máxima a 468 nm. Tras absorber esta energía, la alcanforquinona entra en un estado excitatorio y puede reaccionar con una amina terciaria para formar radicales libres y desencadenar el proceso de polimerización.Para promover esta reacción, existen en el mercado diferentes fuentes de luz, como lámparas halógenas, láseres de argón, plasma, luz de arco de plasma y diodos emisores de luz (LED). A pesar de las opciones, las fuentes de luz de lámpara halógena siguen siendo las más utilizadas. La luz azul que desencadena todo el proceso de fotoactivación se exterioriza desde el fotoactivador mediante puntas conductoras de luz que pueden ser de fibra óptica o de polímero.

Con el fin de correlacionar las condiciones de procesado en la extrusión de doble husillo co-rotacional entre mallas (ICTSE) y las propiedades de las mezclas de PBT/ABS, se han desarrollado dispositivos para obtener tiras extruidas a partir de mezclas de PBT/ABS. La mezcla PBT/ABS compatibilizada con el copolímero reactivo metacrilato de metilo-metacrilato de glicidilo (MGE) ha mostrado mayor viscosidad, menor calor de fusión y menor temperatura de transición dúctil-frágil (DBTT) en comparación con la mezcla PBT/ABS no compatibilizada, posiblemente debido a las reacciones químicas entre los grupos epoxi del MGE y los grupos terminales de la molécula de PBT. En cuanto a la rotación del tornillo, la mezcla compatibilizada procesada con 120 rpm ha mostrado una mayor viscosidad, menor calor de fusión y mejores propiedades de resistencia al impacto que la procesada con 240 rpm. Esto podría ser consecuencia de la degradación de los componentes de la mezcla, causada por una mayor rotación del tornillo. La velocidad de alimentación se ha presentado como el parámetro de procesado con mayor influencia en las propiedades de la mezcla. Una velocidad de alimentación de 3,5 kg/h ha comprometido gravemente las propiedades de resistencia al impacto, ha reducido la viscosidad y ha aumentado el calor de fusión, en contraste con una velocidad de alimentación de 7,0 kg/h. Estas observaciones pueden atribuirse a un mayor tiempo de permanencia, ya que la mezcla se somete a temperaturas y cizallamiento más elevados durante más tiempo, lo que provoca la degradación de los constituyentes de la mezcla.INTRODUCCIÓNEn contraste con las buenas propiedades de un polímero de ingeniería, el poli(tereftalato de butileno) (PBT) muestra una escasa resistencia al impacto cuando se prueba con una muesca. Hage et al. demostraron que el terpolímero acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS) es un modificador del impacto para el PBT, lo que hace que la mezcla PBT/ABS sea superresistente. La dureza se consiguió bajo determinadas condiciones de proceso y concentraciones específicas de caucho en el terpolímero ABS, por lo que Hale et al. compatibilizaron la mezcla PBT/ABS para aumentar su alto nivel de tenacidad en otras condiciones de procesado. El terpolímero acrílico MGE, compuesto de metacrilato de metilo (MMA), metacrilato de glicidilo (GMA) y acrilato de etilo (EA), se utilizó para la compatibilización reactiva durante la extrusión. A través del grupo epoxi del GMA, el MGE reaccionó con el PBT y los segmentos ricos en MMA de las moléculas injertadas se hicieron miscibles en la fase estireno-acrilonitrilo (SAN) del ABS. Utilizando la reometría de torsión, Mantovani observó que se producía un notable aumento de la torsión cuando se añadía MGE a la mezcla PBT/ABS, e ilustró la reacción de la mezcla PBT/ABS/MGE.

Uno de los procesos más utilizados para obtener piezas estructurales termoplásticas es el moldeo por compresión en caliente, que se limita a piezas de tamaño pequeño y mediano debido al tamaño de la prensa utilizada, relacionado principalmente con su coste. Esto ha dificultado un amplio uso de los compuestos termoplásticos en aplicaciones estructurales. Con el fin de ampliar la aplicación de los composites termoplásticos, pero aún utilizando la infraestructura disponible en los fabricantes de composites, en este trabajo investigamos el procesado de polisulfuro de fenileno (PPS) reforzado con fibra de carbono en autoclave, utilizando cuatro ciclos de consolidación. Los laminados procesados se caracterizaron mediante inspección por ultrasonidos, análisis DSC para la determinación de la cristalinidad y ensayos mecánicos para evaluar la resistencia a compresión, flexión y cizalladura interlaminar (ILSS). Los resultados muestran que los laminados obtenidos con la menor tasa de enfriamiento exhibieron la menor resistencia a la compresión y el menor módulo, debido al mayor grado de cristalinidad (~30%) que hace que la matriz sea más quebradiza.INTRODUCCIÓNEn la industria aeronáutica, los materiales poliméricos han surgido como alternativa a las estructuras metálicas tradicionalmente utilizadas desde los inicios de la aviación. Los materiales compuestos, con sus variadas combinaciones de matriz y refuerzo, confieren a la estructura menor peso que las estructuras metálicas y, en consecuencia, mayor resistencia mecánica específica y rigidez. La obtención de componentes con este tipo de material también permite conseguir una mayor integración de las piezas, menores costes de fabricación y una mayor resistencia a la corrosión, química y a la intemperie. Su uso, inicialmente restringido a misiles y cohetes, se ha hecho cada vez más común en diferentes áreas de la ingeniería. En este sentido, se estima un aumento del 5% anual en el uso de compuestos poliméricos estructurales, también conocidos como composites avanzados. Y las previsiones para la próxima década apuntan al uso de entre el 35 y el 80% en masa en los distintos sectores de la industria aeronáutica.Entre las matrices poliméricas más utilizadas en el procesamiento de materiales compuestos para su uso en la industria aeronáutica se encuentran las termo-rígidas, como las resinas fenólicas, resinas epoxi y bismaleimidas.

Se han obtenido películas de mezcla de policaprolactona (PCL) y polipropileno (PP) mediante prensado por fusión de ambos componentes. La biodegradación de las películas de mezcla de PP/PCL en suelo y suelo con lixiviado de vertedero se ha evaluado con medidas de evolución de CO2, pérdida de peso, ángulo de contacto, microscopía electrónica de barrido (SEM) y calorimetría diferencial de barrido (DSC). Las pruebas respirométricas mostraron que la biodegradación del PP/PCL en el suelo con lixiviado fue superior a la de los homopolímeros, lo que sugiere que los polímeros de la mezcla son más susceptibles a la biodegradación debido a la falta de interacción entre el PP y el PCL. Los resultados también mostraron que la biodegradación debida a microorganismos en el suelo con lixiviado se produjo por erosión superficial. Se comprobó que la biodegradación del PCL es inhibida por los microorganismos del lixiviado añadidos en el suelo.INTRODUCCIÓNLa gran cantidad de residuos que produce la sociedad es un problema medioambiental creciente que requiere atención para lograr una mayor sostenibilidad[1]. Los residuos plásticos provienen principalmente de materiales como bolsas de basura, láminas agrícolas y envases de alimentos, los cuales son muy resistentes al ataque microbiano. En los últimos años, se ha buscado reemplazar los polímeros derivados del petróleo con polímeros biodegradables que cuenten con propiedades físicas y mecánicas adecuadas[2].Un ejemplo es la poli(caprolactona) (PCL), un poliéster alifático sintético que, a pesar de tener propiedades similares a los polímeros derivados del petróleo, es fácilmente biodegradable. El PCL es un polímero semicristalino con un punto de fusión (Tm) entre 59 y 64 °C, dependiendo del contenido cristalino, y una temperatura de transición vítrea (Tg) de aproximadamente -60 °C[3]. Debido a su biocompatibilidad y capacidad para formar mezclas y copolímeros compatibles con una amplia gama de otros polímeros, se utiliza para mejorar las propiedades mecánicas, la procesabilidad y la permeabilidad de los materiales, ampliando así sus aplicaciones[3,4]. El PCL también forma sistemas miscibles con diversos polímeros sintéticos, incluido el PVC[5].El polipropileno (PP), por otro lado, es un termoplástico semicristalino del grupo de las poliolefinas, con una Tg de 4-12 °C y una Tm de 165-175 °C. Presenta una alta cristalinidad (60-70%), lo que resulta en un material rígido y resistente[6]. Mezclar un polímero sintético como el PP con uno biodegradable como el PCL puede minimizar el impacto ambiental de los residuos y reducir el coste del PCL.

En este trabajo se ha estudiado el efecto de la adición de la polifenil sulfona termoplástica lineal (PPSU) sobre la cinética de curado y las propiedades térmicas de una resina basada en diglicidil éter de bisfenol-A (DGEBA), curada con 4,4-diaminodifenil sulfona (DDS). El estudio cinético y el proceso de caracterización se han llevado a cabo mediante calorimetría diferencial de barrido, DSC, y DSC de temperatura modulada (TMDSC), en condiciones isotérmicas y dinámicas. La cinética de curado se discutió en el marco de tres modelos cinéticos: Kissinger, Flynn-Wall-Ozawa, y el modelo de reacción de orden n. Para describir la reacción de curado en su última etapa, hemos utilizado la relación semiempírica propuesta por Chern y Poehlein para tener en cuenta la influencia de la difusión en la velocidad de reacción. El mecanismo de curado para el sistema estudiado obedeció a una cinética de reacción de orden n, independientemente del contenido de PPSU, y todos ellos se vuelven mucho más controlados por la difusión a mayores contenidos de PPSU y menores temperaturas de curado. INTRODUCCIÓNEn muchos casos, el proceso de curado de materiales termofijos involucra la conversión de líquidos, de bajo peso molecular, a polímeros amorfos de alto peso molecular o redes tridimensionales conforme avanza la reacción química exotérmica[1]. El estado del curado de un polímero termofijo se refiere a lo extenso que ha avanzado el entrecruzamiento a lo largo de la red polimérica. La densidad de entrecruzamiento y la extensión estequiométrica de la reacción caracterizan el estado del curado y, consecuentemente, las propiedades mecánicas de la red resultante. En última instancia, el estado del material es gobernado por la conversión química y la temperatura de curado. La gelación y la vitrificación, dos fenómenos distintos, juegan un papel muy importante en el procesamiento y el curado de los materiales termofijos. En este punto, las limitaciones producidas por la difusión controlan las reacciones posteriores, debido a la obstaculización de la movilidad molecular, y el sistema se hace rígido, conduciendo a una conversión final menor que la unidad. Por otro lado, las resinas epoxídicas son importantes como matrices rígidas para el moldeado de compuestos. Además, las resinas epoxídicas termofijas son conocidas, generalmente, como materiales frágiles y han sido endurecidas añadiéndoles hules reactivos o termoplásticos dúctiles de alto rendimiento antes del proceso de curado. Lo último aparece como una valiosa estrategia para mejorar su dureza sin sacrificar otras propiedades útiles, tales como la temperatura de transición vítrea y la rigidez[2-14].

Los poliuretanos (PU) se han considerado buenos candidatos para su uso en dispositivos biomédicos temporales que requieren propiedades mecánicas comparables a las de los tejidos blandos. Sin embargo, la toxicidad de algunos PUs sigue siendo motivo de preocupación, ya que estos poliuretanos pueden contener componentes potencialmente tóxicos y disolventes orgánicos residuales derivados de su síntesis. En este trabajo, se realizaron ensayos in vitro para medir la viabilidad y la proliferación de células madre mesenquimales humanas (hMSC) en contacto con PUs con biodegradabilidad sintonizable empleando MTT, fosfatasa alcalina y ensayos de secreción de colágeno. Las PUs se produjeron en un medio acuoso empleando diisocianato de isoforona/hidrazina (segmento duro) y poli(diol de caprolactona)/2,2-bis (hidroximetil) ácido propiónico (segmento blando) como principales reactivos. Se sintetizaron tres series de PUs con diferentes contenidos de segmento blando. Se investigó la estructura química, la morfología y la degradación hidrolítica de estos PUs. La velocidad de hidrólisis de los PUs obtenidos se adaptó modificando el contenido de segmento blando de los polímeros. Los resultados in vitro mostraron que los PUs pueden proporcionar un entorno satisfactorio para la adhesión y proliferación de hMSCs.INTRODUCCIÓNEl movimiento normal sin dolor depende de las propiedades únicas del cartílago articular que forma la superficie de apoyo de las articulaciones sinoviales. Sin embargo, el cartílago articular tiene una escasa capacidad intrínseca de reparación. Incluso un pequeño defecto causado por un daño mecánico no se cura y degenera con el tiempo hasta convertirse en la debilitante osteoartritis[1,2]. Actualmente, en fase experimental, se investigan estrategias de ingeniería tisular para la reparación de defectos del cartílago articular.La ingeniería tisular es un campo interdisciplinar que combina bioquímica, células, ingeniería biomédica y ciencia de los materiales para mejorar o sustituir funciones biológicas. En el primer paso de uno de los enfoques de ingeniería tisular, las células se siembran in vitro en andamiajes biorreabsorbibles en un biorreactor para construir un nuevo tejido in vivo y recuperar la función normal del tejido[3]. Los andamiajes desempeñan un papel importante en la formación de nuevas superficies articulares, deben estabilizar los factores de crecimiento y/o células en el defecto. Además, los andamiajes ideales deben ser biocompatibles y bioabsorbibles. Dado que la superficie del cartílago es responsable de amortiguar y distribuir las cargas dentro del cartílago y al hueso subcondral durante un gran número de ciclos, para aumentar las posibilidades de que el proceso de reparación tenga éxito, el andamio diseñado debe reunir las características mecánicas para formar un nuevo cartílago articular como tejido[1,2,4,5].

En este trabajo se produjeron reacciones por disolución PVP-bentonita, natural y modificada, donde se estudió la influencia del tiempo de reacción (15, 30, 45 minutos, 1, 24, 48, 72 horas), la relación polímero-arcilla (2:1, 1:1, 1:2) y la masa molar (PVP K-30, PVP K-90). Se utilizaron técnicas como XRD, FTIR y TGA para explicar la formación de nanocompuestos intercalados y su proceso de reacción.INTRODUCCIÓNAún hoy no existe una definición realmente adecuada de un material compuesto. Reinhart y Clements (apud Botelho, 2006)[1] definen un material compuesto como una combinación macroscópica de dos o más materiales diferentes, con una interfaz reconocible entre ellos. En esta combinación, los materiales conservan sus identidades. Así, los materiales compuestos suelen tener una o más fases discontinuas, normalmente más rígidas y resistentes, rodeadas por una fase continua, o matriz. Los nanocomposites son materiales modificados de la misma manera que los materiales compuestos, pero a diferencia de ellos, contienen al menos uno de los componentes de refuerzo o relleno de dimensiones nanométricas[2]. La nanotecnología se ocupa de estructuras, propiedades y procesos en los que intervienen materiales con dimensiones en una escala de 1 a 100 nm[3]. Estos valores se consideran elevados en comparación con las moléculas simples, pero pequeños en relación con la longitud de onda de la luz visible. Los componentes de un nanocompuesto pueden ser inorgánicos/inorgánicos, orgánicos/orgánicos, o incluso inorgánicos/orgánicos, con propiedades más diferenciadas[4]. Entre las diferentes fuentes de nanomateriales de origen natural, destacan los minerales arcillosos, debido a su versatilidad y a la facilidad con la que estos materiales se modifican[5].En los últimos años, los nanocompuestos poliméricos han surgido como una nueva clase revolucionaria de materiales al demostrar un incremento en una serie de propiedades[6,7]. Así, los nanocompuestos polímero-arcilla son un ejemplo característico de nanotecnología. La principal clase de arcillas utilizada para ello son las esmectitas (arcillas laminares)[8], como la bentonita, por ejemplo. La bentonita es una arcilla plástica resultante de la desvitrificación y alteración de cenizas volcánicas, predominantemente montmorillonita, como es más conocida.

El mercado del reciclaje de polímeros termoplásticos está experimentando un fuerte crecimiento. Se considera que los materiales reciclados tienen propiedades inferiores a las del material virgen. Aquí investigamos las propiedades viscoelásticas y térmicas del polietileno de baja densidad (LDPE) reciclado. Las muestras se reprocesaron hasta diez veces en condiciones de procesamiento extremas (300 °C/80 rpm) en una extrusora de un solo tornillo para evaluar los cambios estructurales en sus propiedades. Los análisis se realizaron en un reómetro oscilatorio de placas paralelas y en un calorímetro diferencial de barrido (DSC). Del análisis de la reometría oscilatoria se obtuvieron espectros de relajación y retardo al aplicar un ajuste no lineal mediante un programa computacional (NLREG), mientras que los parámetros cinéticos se estimaron a partir de los resultados del primer calentamiento DSC mediante los métodos de Avrami y Freeman-Carroll. Del estudio reológico se dedujo que las muestras reprocesadas más de cuatro veces presentaban un aumento de la viscosidad compleja y de los módulos de almacenamiento y pérdida, mostrando también fenómenos de relajación y retardo más amplios. Sin embargo, los termogramas DSC y los parámetros cinéticos de fusión mostraron que los PEBD estudiados mantuvieron su estabilidad térmica, independientemente de la modificación de sus propiedades viscoelásticas.INTRODUCCIÓNLos polietilenos (PE) son materiales básicos ampliamente utilizados. Para reciclar estos polímeros, es necesario conocer las condiciones de procesado, reprocesado y la conservación de sus propiedades. Sin embargo, el procesado puede influir en la orientación de las cadenas y en sus características finales[1], así como en la reutilización del material reciclado. Entre los distintos PE industriales destaca el polietileno de baja densidad (LDPE). Este tiene propiedades reológicas únicas en comparación con el PE lineal y de alta densidad, debido a sus largas cadenas muy ramificadas[2]. Las numerosas ramificaciones del LDPE influyen en la cristalinidad en comparación con el polietileno de alta densidad. El resultado es un producto flexible con un bajo punto de fusión. Así, las ramas largas pueden conferir características de procesamiento deseables y también una viscosidad[3,4].Según McLeish[5], las propiedades reológicas de los polímeros están muy influidas por el peso molecular, el tamaño de las ramas y la topología. Al considerar estas variables, el comportamiento reológico de los materiales poliméricos en estado fundido genera una relación clave entre la estructura y las propiedades de procesamiento[6].Peacock[7] describe que la morfología del polietileno y, por tanto, la forma de los artículos fabricados con él, no es estable cuando se somete a tensiones prolongadas.