Viscoelasticidad de los Polímeros
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Viscoelasticidad de los Polímeros

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Questions and Answers

¿Cuál es el efecto de la recristalización en la deformación plástica del material?

  • Causa que la fracción cristalina se mantenga constante
  • Disminuye la resistencia del material sin cambios estructurales
  • Genera un cambio en la red cristalina (correct)
  • Aumenta la reversibilidad de la deformación plástica

    • ¿Qué influencia tiene la proporción de fracción cristalina pre-existente en el comportamiento del material según el contenido?

  • No tiene influencia en la tensión a la cedencia (correct)
  • Causa una disminución en el grado de ablandamiento
  • Mejora la reversibilidad total del material
  • Aumenta la resistencia al calentamiento del material

    • ¿Cuál es la función de las lamelas en el contexto del transporte de cadenas?

  • Aumentan la fracción cristalina pre-existente
  • Facilitan la recristalización del material
  • Actúan como puntos de anclaje en el material
  • Permiten el transporte de cadenas en el material (correct)

    • ¿Qué impacto tiene el recocido en el grado de ablandamiento del material?

    <p>Puede afectar el grado de ablandamiento según el tiempo de recocido</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué se entiende por 'NDR' en el contexto del contenido?

    <p>Es una medida de la resistencia a la deformación</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la fórmula para el estrés ingenieril en solicitación uniaxial?

    <p>$3G_0( rac{ u^2 - 4}{ u})$</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué se entiende por el módulo en cizalla a cero extensión ($G_0$)?

    <p>Depende de la cantidad de entrecruzamientos en un material</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la temperatura recomendada para que la orientación en termoplásticos amorfos sea efectiva?

    <p>$T_g + 20-40ºC$</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué condição es necesaria para que la orientación de cadenas en termoplásticos semicristalinos sea efectiva?

    <p>Que la temperatura esté entre $T_m - (10 a 20ºC)$</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la principal característica del rango elástico en materiales?

    <p>Exhiben una relación lineal entre tensión y elongación</p> Signup and view all the answers

    ¿Cómo afecta la temperatura al módulo elástico de los polímeros en el rango de viscoelasticidad lineal?

    <p>Afecta los tiempos característicos del material</p> Signup and view all the answers

    En qué condición funciona mejor el material en compresión, según el contenido presentado?

    <p>En condiciones de alta presión</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué ocurre cuando el tiempo de relajación molecular es menor que el tiempo empleado para el estiramiento?

    <p>Se pierde la efectividad de la orientación</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la relación entre la elongación máxima y el ajuste del modelo elástico?

    <p>El modelo no es aplicable por encima del 50% de elongación</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué define mejor la relación entre la velocidad del estímulo y la respuesta de un polímero viscoelástico?

    <p>La respuesta depende de la temperatura, el tiempo y la velocidad de solicitación.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes afirmaciones describe mejor la deformación viscoelástica lineal?

    <p>La deformación es dependiente de la temperatura y el tiempo.</p> Signup and view all the answers

    En la deformación viscoelástica no-lineal, ¿qué se inicia como consecuencia del aumento de solicitación mecánica?

    <p>Liberación de enredos y daño microestructural.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cómo afecta la 'densidad de enredos' a la respuesta de un polímero?

    <p>La densidad de enredos afecta la respuesta mecánica observada.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué fenómeno ocurre al pasar el 'punto de cedencia' en la deformación plástica?

    <p>Se inicia el endurecimiento por deformación.</p> Signup and view all the answers

    En condiciones de viscoelasticidad lineal, ¿cómo se relacionan el tiempo y la temperatura?

    <p>Hay una correspondencia directa entre ellos.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué ocurre durante el proceso de 'migración' molecular en los polímeros?

    <p>Se generan deslizamientos o recolocaciones de las cadenas moleculares.</p> Signup and view all the answers

    Cuál es la característica principal que define un material elástico?

    <p>La deformación es totalmente reversible.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué proceso implica la formación de microvacíos en polímeros?

    <p>Nucleación de vacíos</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el efecto de una alta localización en el comportamiento del material?

    <p>Provoca descohesión o ruptura</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué fenómeno se produce cuando se genera un estado de tensiones triaxiales en polímeros?

    <p>Cavitación</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué estructura se forma en la 'pseudomicrogrieta cohesiva'?

    <p>Microvacíos y fibrillas</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué ocurre con los 'ligamentos' en el proceso de 'craze yielding'?

    <p>Se elongan</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué componente puede verse afectado por una alta tensión hidrostática en la región de deformación?

    <p>La cohesión de los enlaces</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué se considera un precursor de la fractura frágil en polímeros?

    <p>La microgrieta cohesiva</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué consecuencia puede tener la formación de un cuello inestable en polímeros?

    <p>Descohesión local</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuáles son las condiciones que favorecen la aparición de crazes?

    <p>Altas velocidad de solicitación y bajas temperaturas</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el efectó del ‘strain softening’ en la curva intrínseca de los materiales?

    <p>Promueve la alta localización</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué indica la tensión hidrostática crítica en el contexto de las crazes?

    <p>El inicio de las fisuras en el material</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué proceso contribuye a la generación de microvacíos en el material?

    <p>Ruptura de cadena y desenredo</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué sucede al alcanzar el límite de extensibilidad en el proceso de crazing?

    <p>Ocurre ruptura inestable de enlaces</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué ocurre con la resistencia al crazing cuando la orientación molecular se incrementa?

    <p>Aumenta al superar un valor crítico de masa molecular</p> Signup and view all the answers

    En el mecanismo de inestabilidad de menisco de Taylor, ¿qué se asocia con los vacíos generados?

    <p>Se generan por tensión superficial</p> Signup and view all the answers

    ¿Cómo se relacionan el volumen de craze y el volumen de la grieta en la transición entre craze y fisura?

    <p>Vcraze ≈ Vgrieta</p> Signup and view all the answers

    Study Notes

    Naturaleza Viscoelástica de los Polímeros

    • Los polímeros son materiales viscoelásticos. Esto significa que exhiben propiedades tanto de un sólido elástico como de un fluido viscoso.
    • La respuesta de un polímero a una solicitación mecánica depende de la velocidad a la que se aplica la carga.
    • El tiempo de relajación (tR) es el tiempo que tarda un polímero en recuperar su forma original después de una deformación.
    • La densidad de enredos (νe) juega un papel crucial en el comportamiento viscoelástico. Cuanto mayor es la densidad de enredos, mayor es la resistencia del polímero a la deformación.

    Viscoelasticidad Lineal y No Lineal

    • La deformación viscoelástica lineal se caracteriza por procesos de reordenamiento molecular inducidos mecánicamente, donde los enredos no se "rompen". La deformación es reversible y depende de la temperatura y el tiempo.
    • La deformación viscoelástica no lineal implica la liberación de enredos. Las propiedades mecánicas ya no dependen solo de la temperatura y el tiempo, sino también del nivel de solicitación mecánica.
    • La deformación plástica ocurre después del "punto de cedencia" y está generalmente asociada al "flujo en frío" y al endurecimiento por deformación.

    Comportamiento Elástico en Polímeros

    • El comportamiento elástico es reversible.
    • La teoría cinética estadística de la elasticidad del caucho explica el comportamiento elástico de los polímeros.
    • El módulo de cizalla a "cero extensión" (Go) depende de la densidad, la temperatura, la masa molecular entre entrecruzamientos y la constante de los gases.

    Rango Elástico

    • El módulo elástico (E) de un polímero depende de la temperatura y el tiempo.
    • En el rango de viscoelasticidad lineal, existe una correspondencia directa entre la temperatura y los tiempos característicos.
    • La orientación molecular puede afectar el módulo elástico, especialmente en termoplásticos amorfos y semicristalinos.

    Generación de Orientación Molecular

    • La orientación molecular ocurre cuando un material polimérico es sometido a un campo de tensiones.
    • La orientación es más efectiva en termoplásticos amorfos a una temperatura ligeramente por encima de su temperatura de transición vítrea (Tg).
    • En termoplásticos semicristalinos, la orientación requiere mayor temperatura, justo por debajo de su punto de fusión (Tm).

    Comportamiento Global a Tracción

    • El comportamiento global a tracción de un polímero puede ser afectado por la orientación molecular, la densidad de enredos y la formación de crazes.
    • El endurecimiento geométrico se produce cuando la sección transversal del material se reduce durante la deformación.
    • Los crazes son microvacíos que se forman en la superficie del material durante la deformación.

    Crazes

    • Los crazes son una característica común en los polímeros que experimentan deformación plástica.
    • La formación de crazes está favorecida por altas velocidades de solicitación, bajas temperaturas y un estado triaxial de tensiones.
    • Los crazes pueden ser termorecuperables en etapas iniciales.
    • Los crazes contribuyen a la generación de una alta tensión hidrostática alrededor de la zona de deformación.

    Criterio de Iniciación de Crazes

    • La tensión hidrostática crítica es un parámetro que determina el inicio de la formación de crazes.
    • El inicio de crazes se detecta a niveles de tensión similares a la tensión de cedencia (σy) determinada en ensayos de tracción.

    Crecimiento de Crazes

    • Los crazes se propagan mediante un proceso de inestabilidad del menisco de Taylor.
    • La transición de craze a fisura ocurre cuando se alcanza el límite de extensibilidad de las fibrillas en el craze.

    Efectos de Parámetros Estructurales en Crazes

    • La masa molecular puede afectar el tamaño y la apariencia de los crazes.
    • La orientación molecular aumenta la resistencia al crazing.
    • La cristalinidad puede afectar la resistencia al crazing y el endurecimiento por deformación.

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    Description

    Este cuestionario explora la naturaleza viscoelástica de los polímeros, abordando conceptos como la relajación y la densidad de enredos. Además, se diferencia entre la viscoelasticidad lineal y no lineal, resaltando sus características fundamentales y su comportamiento bajo carga mecánica. Ideal para estudiantes de química y materiales.

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