* Los polímeros típicos de
ingeniería tienen pesos moleculares de 10e3 a 10e5 UMA (unidades de masa
atómica)[50 a 1000 unidades de monómeros
de 28 a 100 UMA's cada una unidas], con muchas moléculas de polímero
con pocas cadenas laterales ramificadas, a menos que estas sena adicionadas
intencionalmente.
Polipropileno (PP)
Es el mas nuevo de los plasticos que se fabrican en gran volumen,
también es el mas ligero y el mas cristalino. Su Tg es de -10ºC. Su fuerza tensil, dureza y rigidez son
mayores que las de los polietilenos, pero su resistencia al
impacto es baja. Tiene una desventaja importante: es susceptible a la
degradación por luz, calor y oxígeno,
debido a esto, es necesario añadirle un antioxidante y un estabilizador
a la luz ultravioleta, lo que encarece su costo. Se utiliza principalmente en
la formación de un copolímero junto con
el HDPE.
- Resinas de acrilonitrilo - butadieno - estireno (ABS)
Es un copolímero. Estas
resinas se pueden utilizar entre -40ºC y 107ºC. Son
inflamables, pero se le puede adicionar un retardante
de llama. Tienen excelentes propiedades, su procesamiento es razonable, tienen
un alto brillo y no se rayan; en la mayoría de los casos sirven para
sustituir al metal:refrigeradores, tuberías,
teléfonos.. También son faciles de decorar: pintar,
metalizar, cromar
- Celulósicos
Los plasticos de ésteres organicos son los triacetatos, el
acetato, el acetato-butirato y el propionato. La celulosa tal cual no es un verdadero termoplastico pero
sí lo son sus ésteres; éstos se procesan con facilidad.
Los plasticos celulósicos tienen la ventaja, en su nivel de
precios, de ser duros y transparentes, de aceptar con facilidad colorantes y
pigmentos y producir artículos de alto brillo, aunque son bastante
mas costosos que los plasticos de base petroquímica.
- Nylon
Se usa
principalmente como
fibra. Hay varios tipos de nylons, pero todos ellos tienen las propiedades de
los plasticos de ingeniería, o sea, resistencia a los
disolventes, a los productos químicos y a la abrasión. El nylon
se extruye como
filamento, película, varilla y tubo, así como en forma de cable y de alambre.
También se puede usar en otros mercados:
medidores, valvulas de aerosol, bobinas textiles, adhesivo para latas de
metal Es un producto costoso, con lo cual se usa en
dispositivos especializados.
b,c= f(a)
5.- de ec.1 b=-a de ec. 2 c=-2a
7 N= (E v2 m)a
Experimentalmente N= 1/2 y a=1.
1/2= (Ev2 m)a ; E= 1 2 m v2 ec. de
energia.
Ejemplo. Cuando un fluido incompresible fluye en un
tubo horizontal uniforme con un gasto de masa uniforme, la presión del fluido disminuye a
lo largo de la tubería debido a la friccion este se llama caída de presión aˆ†
P sQué relación existe entre aˆ†P y las variables
1.-
Diámetro del tubo = D = L
Longitud del tubo = L = L
Densidad del fluido = p = ML3
Viscosidad del fluido = μ= ML θ
Velocidad del fluido = v = Lθ
Caída de presión = aˆ†P = ML θ2
2.- N= (D)a (L)b (p)c (μ)d (v)e (aˆ†P)f
3.- N= (L)a (L)b (ML3)c (ML θ)d (Lθ)e (ML θ2)f
4.- M= a+d+e L= -a+b+c-3d-e+f θ=-2S-e-f
*Se aplica el teorema π: no. Grupos adimensionales – no.
Dimensiones
6-3=3… números de variables.
b, d, f = f(a, c, e)
5.- de ec.1 d=-a-e de ec. 2 f=-2S-e de ec. 3
sustituyendo 2 y 1:
b= a-c+3d+e-f; b= d-e-3a-3e+e+2a+e; b=d-e-3S-3e+e+2S+e; b= -e-c
6.- N= ((aˆ†P)a (D)-c-e (L)-a ( L)-d-e (M)e ( v)-2a-e
7.- N= (aˆ†P p v2)a (L D)c (μ D p v)e 3 grupos adimensionales.
Experimentalmente: a = -1, e y c = 1
El calculo de N y a es experimental y son igual a la
unidad.
1= (aˆ†P p v2)-1 (L D) (μ D p v aˆ†P p v2 = (L
D) (μ D p v)e aˆ†P = f (L p v2D)
*Se comprueba que la ecuación es la única verdadera porque hay consistencia
dimensional.
Ejemplo. Suponiendo que la fuerza de arrastre ejercida
sobre un cuerpo sumergido en una corriente fluida es
función de la densidad, la viscosidad y la velocidad del
fluido, y de una longitud característica del
cuerpo. Desarrollar la ec. general.
1.-
Fuerza de arrastre = F = M Lθ2
Densidad = p = ML3
Viscosidad del fluido = μ= ML θ
Velocidad = v = Lθ
Longitud del tubo = L = L
2.- N= (F)a (p)b (μ)c (v)d (L)e
3.- N= (M Lθ2)a (ML3)b (ML θ)c (Lθ)d (L)e
4.- M= a+b+c L= a-3b-c+d+e θ=-2a-c-d
Teorema π.
*Se aplica el teorema π: no. Grupos adimensionales – no.
Dimensiones
5-3=2… números de variables.
b, d, e = f(a, e)
5.- de ec.1 b=-a-c de ec. 2 d=-2a-c de ec. 3:
-e= a+3a+3c-c-2d; -e=2S+c e= -2a-c
6.- N= (F)a (p)- a- c (μ)c (v)-2a -c (L)-2a-c
7.- N= (F p v2 L2)a (μ p v L)c = 1.
Experimentalmente: N, a, e = 1.
El calculo de N, e y a es experimental y son igual a
la unidad.
p v Lμ= Fp v2 L2 F=Re p v2 L2
p v Lμ esta forma es igual al número de Reynolds.
M Lθ2 = M L2 L2L3 θ2 = M Lθ2
*Se comprueba que la ecuación es la única verdadera porque hay
consistenciadimensional.
F=Ca 2 p v2 L2; Ca = coeficiente de Resistencia
= 2 Re en texto.
TAREA:
1.- Obtener una ecuación relacionando las siguientes variables.
V= volumen
T= temperatura
M= masa
v= volumen especifico.
En donde: Na=1.
Demostrar la consistencia.
Obtener una relación con las siguientes variables.
Q = flujo vo
- Fluoroplasticos
Hay muchas clases de estos plasticos pero el mas importante es el
PTFE. Se usa
enaplicaciones aeroespaciales y de computadoras, debido a sus propiedades
eléctricas y su resistencia a la
temperatura; también se usa
en la industria alimentaria y en sellos metalicos y empaques. Es estable
hasta 260ºC, duro, rígido, no inflamable y con gran resistencia
a los ataques químicos.
- Cloruro de polivinilideno (PVDC)
También conocido como Saran, su temperatura de
fusión (180ºC) esta cercana a su temperatura de
descomposición (210ºC), y es insoluble en todos los disolventes
comerciales. Puede producirse en forma de fibra y en forma de
tubos.
- Plasticos de ingeniería
Estos plasticos son relativamente nuevos. Son costosos
y se fabrican a pequeña escala. Hay varios tipos:
- Poliacetales: Son los mas fuertes y
rígidos, resistentes a todo tipo de disolventes y a la abrasión.
Se utilizan en maquinaria y para sustituir al zinc y al latón en
valvulas y llaves.
- Policarbonatos: Con gran resistencia al impacto y con
amplios margenes de temperatura, resistentes a la combustión y
transparentes. Tienen usos importantes en equipos deportivos.
- Poliimidas: Resisten altas temperaturas y tiene
buenas propiedades eléctricas. La desventaja es que no se funden y se
deben fabricar por maquinado o taladrado.