Introdución ao procesamento de polímeros, parte 2

A humanidade utilizou materiais poliméricos naturais, como madeira, coiro e la desde o inicio da historia, pero sintéticos.polímerossó se fixo posible despois do desenvolvemento da tecnoloxía do caucho no 1800.O primeiro material de polímero sintético, o celuloide, foi inventado por John Wesley Hyatt en 1869, a partir de nitrato de celulosa e alcanfor.Un gran avance nos polímeros sintéticos foi a invención da baquelita por Leo Hendrik Baekeland en 1907. Os traballos de Hermann Staudinger na década de 1920 demostraron claramente a natureza macromolecular das longas cadeas de unidades repetidas.1 A palabra "polímero" provén do grego, e significa "moitas". pezas'.O rápido crecemento da industria de polímeros comezou pouco antes da Segunda Guerra Mundial, co desenvolvemento de polímeros acrílicos, poliestireno, nailon, poliuretanos e a posterior introdución de polietileno, tereftalato de polietileno, polipropileno e outros polímeros nos anos 40 e 50.Aínda que só se produciu preto de 1 millón de toneladas en 1945, a produción de plásticos en volume superou a de aceiro en 1981, e a diferenza foi crecendo continuamente desde entón.

Os termoplásticos adoitan procesarse en estado fundido.Os polímeros fundidos teñen valores de viscosidade moi elevados e presentan un comportamento de adelgazamento por cizallamento.A medida que aumenta a velocidade de cizallamento, a viscosidade diminúe, debido aos aliñamentos e desenlaces das cadeas moleculares longas.A viscosidade tamén diminúe co aumento da temperatura.Ademais do comportamento viscoso, os polímeros fundidos presentan elasticidade.A elasticidade é responsable dunha serie de fenómenos reolóxicos pouco habituais.1,5 – 7 Estes inclúen a relaxación do estrés e as diferenzas de estrés normais.A relaxación lenta do estrés é responsable da conxelación das tensións nos produtos moldeados por inxección e extruídos.As diferenzas normais de tensión son responsables dalgunhas inestabilidades durante o procesamento e tamén do inchazo do extruido, é dicir, o aumento significativo da área da sección transversal cando se extruye un material fundido dunha matriz.

As operacións de procesamento de polímeros máis importantes son a extrusión e o moldeo por inxección.A extrusión é intensiva en materiais e o moldeo por inxección é unha man de obra intensiva.Estes dous procesos implican a seguinte secuencia de pasos: (a) quentar e fundir o polímero, (b) bombear o polímero á unidade de conformación, (c) formar o fundido na forma e dimensións necesarias e (d) arrefriar e solidificar. .Outros métodos de procesamento inclúen calandrado, moldeo por soplado, termoformado, moldaxe por compresión e moldaxe rotacional.Hai máis de 30 000 calidades de polímeros procesados ​​por estes métodos.A idoneidade dun material para un proceso particular adoita decidirse en función do índice de fluxo de fusión (MFI, tamén chamado índice de fluxo de fusión ou MFR).Esta é unha medida inversa da viscosidade baseada nunha proba bastante tosca que implica a extrusión dun polímero a través dunha matriz de dimensións estándar baixo a acción dun peso prescrito.8 O MFI é o número de gramos de polímero recollidos do aparello de proba en 10 min.Os valores baixos de MFI significan alta viscosidade e alto peso molecular, e valores altos de MFI indican o contrario.O seguinte é o intervalo MFI habitual para algúns procesos: extrusión 0,01 – 10, moldeo por inxección 1 – 100, moldeo por soplado 0,01 – 1, moldaxe rotacional 1,5 – 20.

.