Se utilizaron arcillas bentoníticas de Boa Vista/PB para obtener arcillas organófilas. Las arcillas organófilas se obtuvieron con cuatro tipos de sales cuaternarias de amonio: cloruro de asalquilildimetilbencilamonio (Dodigen), cloruro de estearildimetilamonio (Praepagen), cloruro de cetiltrimetilamonio (Genamin) y bromuro de cetiltrimetilamonio (Bromide). Las arcillas tratadas con sales y las no tratadas se caracterizaron mediante difracción de rayos X (DRX) y espectroscopia infrarroja transformada de Fourier (FTIR). A continuación, las arcillas se incorporaron a matrices poliméricas de polietileno (PE) y Nylon6 (PA6) mediante técnicas de procesado convencionales. Las mezclas se caracterizaron por DRX, microscopía electrónica de barrido (SEM) y propiedades mecánicas. Los resultados obtenidos por FTIR mostraron la presencia de grupos específicos de las sales en la arcilla, mientras que su intercalación entre las capas de arcilla se verificó por DRX. En cuanto a las propiedades mecánicas, las mezclas eran más rígidas que los polímeros puros.INTRODUCCIÓNEsmectita es el nombre de un grupo de aluminosilicatos de sodio, magnesio, calcio, hierro, potasio y litio, cuyo principal argilomineral es la montmorillonita. La roca en la que predominan las esmectitas se denomina bentonita. Los minerales arcillosos de este grupo están formados por dos láminas de tetraedros de silicato con una lámina central de octaedros de aluminio, unidos por el oxígeno común a las láminas. En estos silicatos de tres capas, la capacidad de intercambio iónico suele variar entre 70 a 80 meq/100g. Las esmectitas sódicas, es decir, las que contienen sodio como catión interlamelar predominante, son las más utilizadas industrialmente y pueden obtenerse por reacción química a partir de carbonato sódico, ya que en su forma natural no predomina el sodio. Las arcillas esmectíticas o bentoníticas se caracterizan por tener o poder desarrollar propiedades de uso tecnológico. Las arcillas pueden hincharse en presencia de agua o no. Las arcillas esmectíticas que no se hinchan en presencia de agua son generalmente policatiónicas o predominantemente cálcicas. Las que se hinchan en presencia de agua tienen sodio como catión interlamelar predominante y tienen la propiedad específica de aumentar el volumen de la arcilla seca hasta veinte veces. Adsorben agua en forma de esferas de cationes y son altamente hidrófilas. Las arcillas organófilas se han obtenido a partir de la adición de sales de amonio cuaternario (con al menos 12 átomos de carbono en su cadena) a dispersiones acuosas de arcillas esmectíticas sódicas.

Se sometió caucho de neumático molido a un tratamiento con microondas para promover su desvulcanización, es decir, la ruptura de los enlaces cruzados entre las cadenas. Se investigó la influencia de los parámetros de tratamiento, como el tiempo de exposición a las microondas y el número de etapas de tratamiento. Tras el tratamiento, se caracterizó el material en términos de sus propiedades térmicas, mediante DSC, dinámico-mecánicas, mediante DMA, y reológicas, mediante reometría capilar. Además, se realizó la extracción de fracciones solubles en soxhlet, para evaluar la cantidad de caucho que efectivamente se desvulcanizó durante el tratamiento con microondas. El tratamiento de desvulcanización demostró ser un método viable para producir un material que puede ser moldeado, de forma similar al caucho virgen. Sin embargo, la desvulcanización completa del material no fue posible en ninguna de las condiciones de desvulcanización utilizadas. El análisis térmico demostró que se inducían cambios significativos en la estructura química cuando el material se exponía a las microondas durante tiempos prolongados.INTRODUCCIÓNLa reutilización de los cauchos vulcanizados es actualmente uno de los principales problemas en el ámbito del reciclado, porque son termo-rígidos, como resultado de los enlaces cruzados químicos entre las cadenas poliméricas, que impiden su fusión y reprocesamiento. Entre las alternativas para reutilizar estos materiales se encuentran la quema y utilización como fuente de energía y combustible, el uso como rellenos en materiales de construcción, en materiales termoplásticos o termoestables y en la producción de nuevos materiales. En este último caso, es necesario someterlo a algún tipo de tratamiento específico para permitir que se vuelva a moldear. Entre estos tratamientos se encuentra, por ejemplo, la ruptura de estos enlaces cruzados mediante procesos químicos y/o físicos. Esta técnica se denomina desvulcanización.Contrariamente a lo que su nombre podría sugerir, la desvulcanización de un caucho no es simplemente la inversión del proceso de vulcanización, responsable de la formación de estos enlaces cruzados. Durante la desvulcanización, se imponen al material una serie de modificaciones que le confieren propiedades únicas, diferentes de la composición del caucho antes de la vulcanización. Entre estas modificaciones cabe mencionar: la ruptura de enlaces cruzados, normalmente formados por átomos de azufre; la ruptura de enlaces C-C y C=C en la cadena principal del polímero; la formación de estructuras secundarias en la cadena polimérica, debido a la ruptura de enlaces químicos y la consiguiente aparición de radicales libres; la formación de ramificaciones; y una disminución de la masa molar del polímero.

Se realizaron mediciones viscométricas, en soluciones de tolueno y ciclohexano, a 30 °C, de polibutadieno de alto contenido en cis sintetizado con catalizadores de neodimio. Se emplearon seis ecuaciones diferentes para calcular los valores de viscosidad intrínseca y las constantes viscométricas: Huggins; Kraemer; Martin y Schulz-Blaschke, por extrapolación gráfica; y Solomon- Ciuta; Deb-Chanterjee; y de nuevo Schulz-Blaschke, por determinación de punto único. Los valores obtenidos para la viscosidad intrínseca en ambos disolventes y también el peso molecular (en tolueno), calculados aplicando la ecuación de Mark-Houwink-Sakurada, se compararon para verificar la validez de la determinación de punto único, que se confirmó. La ecuación de Solomon-Ciuta parecía adecuada para las soluciones de tolueno, mientras que la ecuación de Deb-Chanterjee era adecuada para las soluciones de ciclohexano. También se determinaron las distancias de extremo a extremo de las cadenas poliméricas aplicando la ecuación de Flory. Teniendo en cuenta los valores más altos de viscosidad intrínseca y de distancia entre extremos de las cadenas poliméricas de todas las muestras en tolueno, este último resultó ser mejor disolvente que el ciclohexano para el polibutadieno.INTRODUCCIÓNEl polibutadieno de alto contenido en cis se produce comercialmente mediante el proceso de polimerización en solución con catalizadores Ziegler-Natta. Actualmente, los sistemas catalíticos son los basados en lantánidos, más concretamente en neodimio. Estos catalizadores son más activos y más estereoespecíficos para la polimerización que los catalizadores basados en metales de transición (titanio, cobalto y níquel).La caracterización de estos polímeros se ha llevado a cabo mediante diversas técnicas. Sin embargo, hay pocas publicaciones que mencionen las mediciones viscosimétricas en soluciones diluidas, a pesar de que la viscosimetría es una técnica que proporciona importantes e interesantes resultados que implican, por ejemplo, la calidad del disolvente utilizado, a través de los valores de la viscosidad intrínseca y las constantes viscosimétricas, así como el peso molecular. La simplicidad del método y del equipamiento implicado hacen de la viscosimetría un método fácilmente aplicable en el laboratorio, tanto en entornos académicos como industriales. Sin embargo, es un método que requiere mucho trabajo y tiempo cuando las determinaciones se realizan por dilución y los cálculos por extrapolación gráfica; es interesante que se prueben métodos para reducir el tiempo de análisis. Para este último caso, existen ecuaciones específicas que pueden ser válidas o no, en función del sistema polímero-disolvente-temperatura.

La fabricación de artículos de caucho natural a partir del látex tiene un gran interés comercial. Los procesos de obtención de estos artefactos, el tipo y las cantidades de los sistemas de vulcanización utilizados son de suma importancia para determinar su calidad e idoneidad. Para verificar la eficacia tanto de los procesos como de los sistemas de vulcanización se pueden utilizar diversas técnicas. El objetivo de este trabajo fue el estudio de la eficiencia de la vulcanización del látex NR llevada a cabo por dos sistemas de vulcanización, a saber, SV1 (sistema convencional) y SV2 (sistema eficiente) en diferentes concentraciones, mediante calorimetría diferencial de barrido (DSC). Se ha comprobado que el DSC es una técnica muy eficaz para la adquisición de datos que permiten determinar la velocidad de vulcanización, el tiempo de prevulcanización y el exceso de reticulaciones en las composiciones de látex elastómeros. Los resultados se han corroborado mediante ensayos de resistencia a la tensión y análisis ópticos. En general, el sistema convencional, SV1, en comparación con el eficiente SV2, dio los mejores resultados, en las condiciones experimentales, ya que proporcionó una mayor tasa de vulcanización, mayor seguridad en el proceso y mejor comportamiento mecánico.INTRODUCCIÓNEl uso del caucho natural (NR) en forma de látex representa aproximadamente el 13% del mercado total del NR y sus principales aplicaciones son el material quirúrgico, los preservativos, las alfombras, los revestimientos textiles y los adhesivos. Los principales procesos de producción son por coagulación y por deshidratación. En este último caso, se sumerge un molde en un compuesto de látex concentrado y se retira lentamente con un movimiento circular para redistribuir el exceso de emulsión. A continuación, este dispositivo se somete al proceso de secado, cuando se produce la vulcanización debido a la combinación de temperatura y tiempo. En esta fase, el artefacto se extrae del molde.Los sistemas de vulcanización utilizados en los látex, para ser tecnológicamente aplicables, son dispersiones cuya eficacia depende no sólo de sus componentes, sino principalmente de su tamaño de partícula y solubilidad en la micela de látex. Estos sistemas suelen constar de tres componentes: azufre, acelerador y óxido de zinc. Son posibles muchas variaciones, como el uso de aceleradores que donen azufre para sustituir al azufre, o el uso de dos aceleradores para obtener curados más rápidos. Lo ideal es que todo el azufre añadido genere enlaces cruzados, y que la cantidad añadida sea la mínima necesaria para conseguir las propiedades deseadas.La vulcanización de elastómeros insaturados con sistemas de vulcanización es un proceso químico muy complejo que implica reacciones simultáneas y consecutivas. Las propiedades de los artefactos obtenidos dependen del número y tipos de enlaces formados.

Se desarrolló un método de cromatografía de exclusión por tamaño (SEC), con doble detección, para determinar la distribución de funcionalidad de la resina de polibutadieno hidroxilado (HTPB), evaluando la influencia de ese parámetro en el comportamiento mecánico del poliuretano HTPB utilizado como aglutinante en los motores de cohetes fabricados en el Centro Técnico Aeroespacial (CTA). El método demostró ser sensible a pequeñas diferencias en la distribución de funcionalidad de la resina HTPB y, por tanto, puede utilizarse para una caracterización más completa de la resina. Los ensayos de tracción realizados en poliuretano HTPB reflejaron las pequeñas diferencias observadas en la distribución de funcionalidad de tres lotes de HTPB.INTRODUCCIÓNEl HTPB (hidroxil-terminated polybutadiene) es fundamental en los propulsantes sólidos debido a su robustez mecánica y sus propiedades balísticas superiores. Su estructura, caracterizada por una distribución variable de funcionalidad, influye significativamente en su comportamiento cuando se cura con isocianatos difuncionales, como el diisocianato de tolueno (TDI). Aquí, la funcionalidad de las moléculas determina su papel en el proceso de curado: las moléculas monofuncionales terminan las cadenas, mientras que las difuncionales las extienden y las tri- y polifuncionales actúan como reticulantes.Este proceso de curado, al estar vinculado a las propiedades mecánicas del propelente, hace que la caracterización precisa de la funcionalidad del HTPB sea crucial para proyectos aeroespaciales. La literatura ofrece varias metodologías para esta tarea. Por ejemplo, la cromatografía de adsorción en columna seguida de la determinación de masa molar por técnicas como la Osmometría de Presión de Vapor (VPO) o cromatografía de exclusión por tamaño (SEC), y la determinación de la masa equivalente mediante espectroscopia infrarroja. Otra estrategia consiste en fraccionar la muestra según la masa molar mediante SEC y luego evaluar la funcionalidad de cada fracción con cromatografía en capa fina (TLC). La técnica innovadora de doble detección SEC, sugerida por Anderson, permite derivatizar el HTPB con un cromóforo UV, introduciendo el grupo cromóforo en el grupo funcional. Este método combina detección por índice de refracción y UV, proporcionando una forma efectiva de correlacionar funcionalidad y masa molar.

Se prepararon mezclas de polipropileno y elastómeros termoplásticos (TPE) de copolímeros tribloque estireno-butadieno-estireno (SBS) y estireno-etileno-co-buteno-estireno (SEBS) para evaluar el efecto del elastómero y su concentración en las propiedades del material. Con este fin, se utilizaron un homopolímero de polipropileno (PP-H) y un copolímero aleatorio de propileno-etileno (PP-R) para evaluar el efecto de la matriz en las propiedades de tracción y la morfología de las mezclas. La adición de TPEs al PP promueve el aumento de la resistencia al impacto y la mezcla PP-R/SEBS 10%wt mostró el mejor equilibrio en rigidez-resistencia al impacto. La morfología de las mezclas binarias era similar a los dominios elastoméricos dispersos en la matriz de PP y cambiaba al variar el tipo y la concentración de TPE. El tamaño de los dominios SEBS era más homogéneo que el de los SBS en ambas matrices de PP debido a la gran afinidad entre el bloque intermedio poliolefínico EB (etileno-buteno) de los SEBS con la fracción amorfa del PP.INTRODUCCIÓNDebido a su versatilidad, el polipropileno (PP) ha sido uno de los materiales básicos más utilizados. Sin embargo, el PP presenta una resistencia al impacto relativamente baja, lo que hace necesario añadir modificadores de impacto en algunas de sus aplicaciones. La adición de elastómeros al PP, generando una fase elastomérica, ha sido una solución económicamente viable con resultados muy satisfactorios. En las mezclas de polipropileno con elastómeros, los de naturaleza olefínica, como el caucho etileno-co-propileno-co-dieno (EPDM) y el caucho etileno propileno (EPR), han sido los modificadores de impacto más comunes.Con el desarrollo de nuevas tecnologías y la producción de nuevos polímeros elastoméricos, los copolímeros de etileno y alfaolefinas y los elastómeros termoplásticos (TPE) han pasado a utilizarse como tenacidad o agentes compatibilizantes en mezclas con polipropileno. Los TPE comprenden una clase de polímeros que, debido a su estructura o morfología, tienen propiedades físicas similares a las de los elastómeros y pueden ser transformados mediante los métodos utilizados para los termoplásticos. Los copolímeros tribloque, un tipo de elastómero termoplástico, están compuestos por un bloque central flexible y bloques laterales termoplásticos rígidos o cristalizables.Las mezclas de PP con TPE de tipo copolímero tribloque pueden tener propiedades diferentes de las de los elastómeros convencionales, como una mejor tenacidad con poca reducción en los valores del módulo elástico.

Este trabajo muestra la evaluación de la temperatura de transición vítrea (Tg) mediante DMTA de tres familias diferentes de compuestos poliméricos reparados, fabricados con tejido de fibra de carbono/epoxi F584, tejido de vidrio/epoxi F161 y tejido de aramida/epoxi F161, respectivamente. Los compuestos se laminaron mediante el proceso convencional de laminación manual utilizado en la industria aeronáutica. Posteriormente, se realizaron daños simulados, tipo bufanda, y se repararon con capas superpuestas de preimpregnados de resina epoxi F155. Las curvas DMTA muestran los efectos de la combinación de diferentes sistemas de resinas sobre los valores Tg y, en consecuencia, sobre la temperatura de servicio del laminado reparado. El material de reparación utilizado (basado en la resina epoxi F155 y en la película adhesiva epoxi FM73) disminuyó la Tg de los laminados reparados en aproximadamente 30 °C para los laminados de carbono y vidrio. El acondicionamiento del laminado de aramida bajo humedad y temperatura elevadas provocó una mayor disminución de la Tg (reducción de aproximadamente 40 °C). La reducción de la Tg para los laminados reparados se atribuye a la migración de la película adhesiva al sistema de resina F155 durante el proceso de curado y también a la plastificación de la resina por difusión de agua durante el acondicionamiento higrotérmico. La reducción de la Tg conduce a una disminución de la temperatura de servicio del compuesto polimérico reparado.INTRODUCCIÓNLos compuestos poliméricos para uso aeronáutico son materiales avanzados de ingeniería formados por fibras de refuerzo, como aramida, vidrio o carbono (en forma de cintas o tejidos unidireccionales), combinadas con una matriz polimérica, generalmente de resinas epoxídicas, fenólicas, bismaleimida o poliimida. Las resinas epoxídicas, en particular, ofrecen buenas propiedades mecánicas, resistencia química, baja absorción de humedad, bajo porcentaje de contracción y fácil procesamiento. Estas propiedades han llevado a una amplia aplicación de las resinas epoxídicas en la elaboración de compuestos estructurales en el sector aeronáutico.Con el creciente uso de estos materiales en aeronaves civiles y militares, la reparación de piezas y estructuras fabricadas con materiales compuestos se ha vuelto cada vez más importante. En respuesta, se han desarrollado y mejorado técnicas de reparación, abordando diferentes metodologías, la eficacia de los materiales utilizados y la idoneidad de las técnicas de reparación. En los últimos años, el uso de preimpregnados para el moldeado o laminado de compuestos poliméricos estructurales se ha vuelto común en la industria aeronáutica.

El poli(sulfuro de fenileno) (PPS) es un polímero termoplástico de ingeniería que presenta una elevada resistencia a la temperatura (temperatura de transición vítrea en torno a 85 ºC y punto de fusión a 285 ºC). Estas propiedades combinadas con sus propiedades mecánicas y su alta resistencia química permiten su uso en aplicaciones tecnológicas como resinas de moldeo y como matriz para compuestos termoplásticos estructurales. Durante la fabricación de compuestos termoplásticos, el polímero se expone a repetidos procesos de fusión, enfriamiento y cristalización. Las propiedades de los polímeros semicristalinos, como el PPS, dependen de su comportamiento de cristalización. Este trabajo aborda la cinética de cristalización del PPS bajo diferentes ciclos térmicos. Este estudio se realizó en condiciones isotérmicas en un calorímetro diferencial de barrido (DSC), acoplado al software de cristalización de Perkin Elmer denominado Pyris Kinetics - Crystallization. Los resultados se correlacionaron con análisis microscópicos realizados en un microscopio de luz polarizada, equipado con un accesorio de calentamiento y enfriamiento controlado. En este caso, las condiciones experimentales fueron las mismas adoptadas para los análisis DSC. A partir de los resultados, se pudieron establecer los parámetros que se utilizarán en la fabricación del compuesto.INTRODUCCIÓNEl poli(sulfuro de fenileno) (PPS) ha captado un considerable interés como polímero de ingeniería debido a su alto módulo, resistencia a la tracción y buena estabilidad dimensional. Su alta temperatura de deflexión (alrededor de 227 °C), su resistencia a la llama, y su excelente estabilidad en líquidos orgánicos son características que determinan muchas de sus aplicaciones. Estas propiedades hacen del PPS un material especialmente útil en las industrias automotriz y electrónica [1-3]. El PPS se utiliza ampliamente en la fabricación de válvulas de bola, enchufes eléctricos, componentes telefónicos, cables de fibra óptica, encapsulado de componentes electrónicos y como matriz termoplástica para compuestos avanzados [4]. No obstante, la resistencia a los disolventes de este polímero limita su caracterización, ya que no existe ningún disolvente efectivo para el PPS por debajo de 210 °C, a excepción del α-cloronaftaleno, que disuelve parcialmente el PPS a esta temperatura [5]. Este comportamiento complica la determinación de su peso molecular mediante métodos como la viscosidad intrínseca, la dispersión de la luz y la cromatografía de permeación en gel.La estructura cristalina del PPS es ortorrómbica, con una unidad de repetición intramolecular que refleja una espina dorsal extendida, donde el grupo sulfuro define una conformación plana en zigzag.

Se prepararon nanocompuestos de polipropileno y montmorillonita organofílica comercial Cloisite 20A con un contenido de 2,5%, 5%, 7,5% y 10% de arcilla con polipropileno-injerto-anhídrido maleico como agente de acoplamiento mediante la intercalación fundida por extrusora de doble husillo. Los materiales se caracterizaron por difracción de rayos X y propiedades de tracción e impacto según los métodos de ensayo ASTM D638 y D256, respectivamente. Los resultados de la difracción de rayos X mostraron estructuras exfoliadas o intercaladas para diferentes concentraciones de arcilla. El módulo de tracción mejoró con el aumento de la cantidad de arcilla, mientras que la resistencia al impacto mostró resultados insatisfactorios.INTRODUCCIÓNLos nanocomposites son una clase de materiales formados por híbridos de materiales orgánicos e inorgánicos, donde la fase inorgánica está dispersa a nivel nanométrico en una matriz polimérica. Esta clase de materiales comenzó a estudiarse en la década de 1980 con el desarrollo de nanocomposites de poliamida y arcilla[1-3]. La fase inorgánica más utilizada en la preparación de nanocomposites poliméricos es la arcilla montmorillonita de origen natural. Su relación de aspecto es muy elevada. Tiene una buena capacidad de deslaminación combinada con una alta resistencia a los disolventes y la estabilidad térmica necesaria para los procesos de polimerización y extrusión, factores que han llevado a su popularización como relleno probado para nanocomposites. Esta arcilla pertenece al grupo estructural de los filosilicatos 2:1 y, como se muestra en la Figura 1, se compone de capas estructurales formadas por dos láminas tetraédricas de sílice con una lámina octaédrica central de alúmina, que se mantienen unidas por átomos de oxígeno comunes a ambas láminas. Ambas láminas tienen un grosor de hasta 1 nanómetro y dimensiones laterales que pueden variar de 300 Å a varias micras. La montmorillonita en estado natural tiene un carácter hidrófilo y para una buena dispersión en matrices poliméricas, es necesario hacerla organofílica mediante un proceso de modificación de la superficie, en el que los cationes de sodio presentes en los huecos (también conocidos como galerías) entre las capas estructurales se sustituyen por cationes de sales de amonio cuaternario con largas cadenas que contienen más de 12 carbonos, que proporcionan expansión entre las galerías, facilitando así la incorporación de las cadenas poliméricas[4-6].Tres tipos principales de estructura, que se muestran en la Figura 2, pueden obtenerse cuando una arcilla se dispersa en una matriz polimérica: estructura de fases separadas, cuando las cadenas poliméricas no intercalan las capas de arcilla, dando lugar a una estructura con propiedades similares a las de un compuesto convencional.

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