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.

La poliamida 6 o policaprolactama es un termoplástico semicristalino cuya tenacidad es muy sensible a las entalladuras y, en consecuencia, el material presenta una susceptibilidad extrema a las concentraciones de tensiones. Así, aunque estas poliamidas pueden fracturarse de forma dúctil típica en ensayos mecánicos sin entalladuras, se volverán quebradizas tras ser entalladas. El comportamiento pseudodúctil de las poliamidas plantea la tarea de preparar las entalladuras y las pregrietas para evaluar con precisión su tenacidad. Además, se deben observar las dimensiones ideales de la probeta para garantizar unas condiciones de tensión planas en los ensayos de tracción para la aplicación del método EWF (Essential Work of Fracture). En el presente trabajo se ha empleado el método EWF para evaluar la tenacidad a la fractura de mezclas de PA6 modificadas con ABS y también para evaluar la eficacia de un compatibilizante acrílico reactivo de fabricación propia (MMA-MA), sobre la tenacidad de la mezcla PA6/ABS. Los parámetros EWF han demostrado que la simple fusión de ABS con PA6 aumenta el trabajo específico de fractura debido a la reducción de la sensibilidad a la entalla de la mezcla, aunque a expensas de la capacidad de la mezcla para absorber energía plástica. La adición del compatibilizante MMA-MA a la mezcla se ha reflejado en incrementos del trabajo específico de fractura y recuperación de la capacidad de la mezcla para absorber energía plástica. Los resultados han ilustrado la aplicabilidad del método EWF para la determinación de los parámetros de tenacidad a la fractura de las mezclas de polímeros, así como la evaluación del efecto del compatibilizante reactivo MMA-MA sobre la tenacidad de la mezcla PA6/ABS.INTRODUCCIÓNLos grandes avances científicos y tecnológicos en las mezclas de polímeros han creado nuevas fronteras para la investigación de técnicas de caracterización de la fractura de materiales multifásicos, elásticos y elastoplásticos, con el objetivo de endurecer los plásticos frágiles. Por tanto, se ha hecho necesario caracterizar la tenacidad de estas mezclas en mayor profundidad, yendo más allá de los ensayos de impacto convencionales, es decir, utilizando la mecánica de la fractura. Para poder desarrollar y ampliar la aplicación de las mezclas de polímeros, es necesario establecer la relación entre el comportamiento macroscópico de fractura y la morfología de fase de las mezclas. A diferencia de las técnicas tradicionalmente utilizadas para evaluar la tenacidad, como los ensayos de impacto Izod y Charpy, la caída de dardos y la tracción bajo impacto, entre otras técnicas basadas en la energía total absorbida para fracturar el material, la mecánica de la fractura se basa en la mecánica del continuo y en analizar la energía absorbida en función de la velocidad de deformación.

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.

Durante las últimas décadas, el interés por los polímeros anfifílicos no ha dejado de aumentar. En este trabajo, se ha estudiado el comportamiento del copolímero hidrófilo/hidrófobo poli(acrilamida-b-N,N-dihexilacrilamida) (PADHA) en una interfase sólido/líquido para cuantificar la adsorción en equilibrio. En la interfase agua/arena, la isoterma de adsorción para la PADHA muestra un perfil inusual, caracterizado por la ausencia de una región "meseta" y un aumento monotónico de la cantidad adsorbida con la concentración de polímero en la masa. Este particular perfil de adsorción podría explicarse por la formación de múltiples capas causadas por asociaciones hidrofóbicas, estando las capas adsorbidas parcialmente formadas por cadenas que no están directamente en contacto con la superficie.INTRODUCCIÓNLos polímeros modificados hidrofóbicamente que son solubles en agua han encontrado un gran número de aplicaciones prácticas en los últimos 20 años. Debido a su gran capacidad para aumentar la viscosidad del medio acuoso, pueden utilizarse en una gran variedad de ámbitos como pinturas, cosméticos y procesos de recuperación mejorada de petróleo. Estos polímeros están compuestos por una cadena principal hidrófila y algunos sustituyentes hidrófobos, que pueden estar distribuidos aleatoriamente a lo largo de la cadena polimérica o en sus extremos. Debido a su estructura anfifílica, estos polímeros pueden mostrar actividad superficial y adsorberse en las interfaces. Esta actividad interfacial puede ser de interés tecnológico en una amplia variedad de aplicaciones, como la obtención de emulsiones utilizadas en formulaciones cosméticas, la modificación de la superficie de partículas de negro de humo o la reducción selectiva de la permeabilidad de yacimientos petrolíferos.Entre las aplicaciones mencionadas, la de interés en este trabajo es la utilización de estos polímeros hidrosolubles en algunas operaciones de producción de petróleo con el fin de reducir la permeabilidad relativa de la roca del yacimiento al agua sin interferir en su permeabilidad relativa al petróleo, reduciendo así la producción en los pozos petrolíferos. Este efecto se consigue gracias a la capacidad de adsorción de estos polímeros en el interior de los poros de las rocas del yacimiento. Para esta aplicación, la adsorción de polímeros puede medirse en condiciones dinámicas o estáticas. La adsorción dinámica se evalúa inyectando la solución de polímero en una muestra de roca consolidada, seguida de mediciones de la concentración del polímero en la solución efluente. A su vez, la adsorción estática se mide por contacto de la solución polimérica con una muestra de roca no consolidada hasta que la concentración del sobrenadante se hace constante.

Las mezclas de elastómeros se han utilizado ampliamente en la industria del caucho con el fin de alcanzar propiedades específicas sin necesidad de sintetizar nuevos polímeros. El caucho de polibutadieno (BR) presenta poca resistencia a la tensión y al desgarro, razón principal por la que el BR suele mezclarse con NR y SBR. Estas mezclas se utilizan ampliamente en la fabricación de neumáticos. En este trabajo se mezcló caucho natural (NR) con caucho de polibutadieno (BR) en una proporción 50:50 p/p. Las composiciones se prepararon en un molino de dos cilindros empleando cuatro modos diferentes de introducir los aditivos. Tras la vulcanización, se estudiaron las mezclas evaluando sus propiedades mecánicas (resistencia a la tensión y al desgarro y dureza) y su morfología. Los resultados muestran que las propiedades variaron incluso utilizando las mismas formulaciones de NR/BR debido a las diferentes técnicas de preparación.INTRODUCCIÓNA menudo, el uso de un solo elastómero no es suficiente para conseguir determinadas propiedades requeridas en la aplicación de artefactos de caucho; por lo tanto, es necesario mezclar dos o más elastómeros. De este modo, los productos de la industria del caucho se basan total o parcialmente en mezclas de elastómeros. Las mezclas de elastómeros se realizan principalmente por tres razones: mejorar las propiedades de los elastómeros originales, mejorar el procesamiento y reducir costes. Estas mezclas permiten conseguir un equilibrio de propiedades donde las ventajas de un elastómero compensan los inconvenientes del otro, y viceversa, ampliando así la gama de propiedades cubiertas sin tener que sintetizar nuevos polímeros, sino utilizando elastómeros ya conocidos y bien caracterizados.Las mezclas de polímeros suelen ser sistemas bifásicos, y la distribución de los aditivos en estas fases no es necesariamente uniforme, ya que los ingredientes que se añaden a las mezclas tienen diferentes solubilidades en cada uno de los elastómeros, y estarán en mayor concentración en la fase con la que tengan mayor afinidad, lo que acabará afectando a la velocidad y al grado de vulcanización de los compuestos. Incluso con una distribución uniforme de los ingredientes, es poco probable que los elastómeros de la mezcla vulcanicen a velocidades idénticas, debido a que su reactividad a la reacción de vulcanización con el azufre se ve afectada por su estructura química, peso molecular y conformación del elastómero base.

Los vasos de plástico de un solo uso disponibles en el mercado brasileño han visto su masa constantemente disminuida a lo largo de los años, haciendo necesario el uso de dos vasos para una retención eficiente del líquido. Por lo tanto, hemos llevado a cabo una evaluación de las propiedades mecánicas de vasos de plástico de varios tamaños con el fin de establecer los requisitos mínimos de rendimiento que se utilizarán en la normalización de este producto en el mercado brasileño. El objetivo de este trabajo es presentar los criterios adoptados en el desarrollo del método, además de los requisitos mínimos sugeridos para este producto.INTRODUCCIÓNLos vasos de plástico desechables disponibles en el mercado brasileño se han ido reduciendo en masa con el paso de los años, lo que ha llevado a la necesidad de utilizar dos vasos para contener líquidos. En otras palabras, una funda (envase de plástico flexible utilizado para la venta al por menor) con cien vasos realizaba la función de cincuenta tazas. Como consecuencia, se presentaron muchas quejas a PROCON sobre este producto.Con el objetivo de recuperar la calidad de los vasos de plástico desechables y evitar el desperdicio de material, en 2001/2002, el Instituto Nacional del Plástico (INP) solicitó un estudio para evaluar el comportamiento físico y mecánico de vasos de plástico desechables de diferentes capacidades volumétricas, fabricados con diferentes masas, con el objetivo de apoyar los trabajos de normalización del "Grupo de Estudio para la Normalización de los Vasos de Plástico Desechables", coordinado por el INP. El objetivo de este grupo era establecer una masa mínima para cada capacidad volumétrica de vaso desechable de plástico, así como generar parámetros para las especificaciones técnicas de este producto, que sirvieron de base para la ABNT NBR 14865 Vasos de plástico desechables.Como no se identificó una norma técnica similar en otros países, se desarrolló una metodología para correlacionar el desempeño físico-mecánico de los vasos plásticos desechables con su desempeño durante el uso. El objetivo de este artículo es presentar los criterios adoptados durante el desarrollo de esta metodología, así como los requisitos mínimos sugeridos para este producto.

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.

El uso de roca de pizarra en las construcciones suele dar lugar a la producción de grandes cantidades de polvo residual que tiene un valor económico muy bajo y además puede dañar el medio ambiente. En este trabajo se probó el polvo de pizarra como agente de refuerzo del polipropileno. El polipropileno y el polvo de pizarra se mezclaron en diferentes proporciones en una mezcladora. También se utilizó anhídrido maleico durante la mezcla para inducir la modificación química del polipropileno con el fin de mejorar las interacciones entre el polímero y el polvo inorgánico. Las muestras se caracterizaron mediante espectroscopia infrarroja y microscopia electrónica de barrido. Las muestras obtenidas añadiendo un 5 y un 10 % en peso de polvo de pizarra en polipropileno tenían propiedades ópticas cercanas a las de la pizarra comercial. Los resultados de FTIR y microscopía electrónica sugirieron que la modificación química del polipropileno condujo a una mejora parcial de las interacciones interfaciales entre el polvo de pizarra y el polímero. Las propiedades mecánicas evaluadas mediante ensayos de tracción mostraron que el polvo de pizarra no afectaba sustancialmente a la resistencia mecánica del polipropileno. Por lo tanto, la incorporación de polvo de pizarra en el polipropileno surge como una tecnología potencial para la producción de sistemas con algunas propiedades mecánicas comparables al polipropileno puro, bajo coste, propiedades ópticas cercanas a la pizarra pura y capacidad para minimizar los problemas medioambientales causados por la presencia de polvo residual derivado de actividades industriales.INTRODUCCIÓNLa acumulación de residuos procedentes de procesos industriales, de la extracción y el tratamiento de minerales, así como de la industria de la construcción, causa importantes perjuicios económicos. Esto se debe a que implica costosas etapas de manipulación, transporte y eliminación que, combinadas con la pérdida de productividad, reducen los márgenes de beneficio de las empresas. Además, muchos de estos residuos acumulados provocan desequilibrios medioambientales que requieren lugares y métodos de eliminación especiales, además de un uso excesivo e ineficiente de los recursos naturales. Ante este problema, diversos programas vinculados a la preservación del medio ambiente en todo el mundo han establecido objetivos para reducir la cantidad de residuos generados por los procesos industriales [1]. Una de las posibilidades para aprovechar los residuos sólidos es su incorporación como carga en polímeros [1-3]. En estos casos, la matriz polimérica tiene la función de recubrir los residuos, manteniéndolos consolidados en una pieza de interés. Para la mayoría de las aplicaciones que involucran polímeros que contienen residuos, es crucial que la inserción de los residuos no provoque una reducción significativa de las propiedades del polímero.

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.

La cristalización en frío del PET y sus mezclas con poliestireno (PS) se investigó mediante calorimetría diferencial de barrido (DSC), análisis térmico mecánico dinámico (DMA), microscopía electrónica de barrido (SEM) y propiedades mecánicas. Las mezclas PET/PS forman fases separadas, como confirman el SEM y el DMA, mostrando fases distintas y dos temperaturas de transición vítrea. Por otra parte, la determinación de la temperatura de fusión de equilibrio del PET indicó que este parámetro disminuía al añadir PS, lo que sugiere la existencia de una solubilidad limitada. La presencia de moléculas no cristalizables como el poliestireno, parcialmente soluble en la fase cristalizable del PET, reduce la fuerza impulsora de la cristalización. En el presente estudio, este efecto se observó como un desplazamiento de los picos DSC de cristalización en frío a temperaturas más altas y también por la reducción de la velocidad de cristalización en frío. El enfoque desarrollado por Avrami se aplicó para estudiar la cinética de la cristalización en frío en condiciones isotérmicas. Se demostró que la cristalización se produce en dos etapas y que la constante de velocidad K disminuía significativamente cuando estaba presente el PS. Las mezclas que contenían sólo un 1% de PS presentaban la misma magnitud de reducción en la velocidad de cristalización que las mezclas con mayor contenido de PS. Este comportamiento tiene una gran importancia práctica ya que en bajas concentraciones de PS las propiedades mecánicas del PET no se ven afectadas, como también se ha demostrado en este estudio.INTRODUCCIÓNEl tereftalato de polietileno (PET) es actualmente uno de los termoplásticos de ingeniería más importantes y puede utilizarse en la fabricación de una amplia variedad de productos de envasado como refrescos, aguas, zumos y aceites comestibles, así como una amplia gama de artículos inyectados, termoformados y extruidos. La creciente cuota del PET en el mercado de los termoplásticos se debe principalmente a su excelente equilibrio de propiedades mecánicas, térmicas y de barrera, combinado con el coste relativamente bajo de la materia prima.El PET tiene una unidad química repetitiva compuesta por grupos de ácido tereftálico (grupo aromático), que forman el segmento rígido, y etilenglicol (grupo alifático), que es la estructura flexible de la cadena polimérica. La estructura molecular del PET es regular y de polaridad media, factores que favorecen su cristalización a partir del estado fundido.Sin embargo, la presencia del grupo aromático en la cadena principal reduce considerablemente la velocidad de cristalización y, en consecuencia, se obtienen productos amorfos cuando el material se enfría rápidamente.