Análisis Comparativo De Las Propiedades Mecánicas de los Materiales Poliestireno- Termoplástico

Universidad de El Salvador

Facultad de Ingeniería y Arquitectura

Escuela de Ingeniería Civil

Mecánica de los Sólidos III[pic 1]

Tema de Investigación:  Análisis Comparativo De Las Propiedades Mecánicas de los Materiales Poliestireno- Termoplástico.

Catedrático: Ing. Herber Orlando Herrera Coello

Estudiantes: Nancy Iliana Guzmán Henríquez GH08006

Grupo: I5

Ciudad Universitaria, 21 de Octubre  del 2016

Índice

Introducción        3

Objetivos        4

Objetivó General        4

Objetivos Específicos        4

Conceptualización        5

Conceptualización del Material Termoplástico        5

Comportamiento de Los Termoplásticos Amorfos        6

Comportamiento de los Termoplásticos Cristalineos        7

Estructura Química de los Termoplásticos        7

Comparación  Por Cada Material y Sus Diferencias        8

Propiedades del Termoplástico        8

Propiedades  Químicas del Termoplástico        8

Propiedades Mecánicas de los Termoplásticos.        9

Comportamiento de los Termoplásticos        10

Ensayos A Los Que Puede Someterse Cada Uno de Los Materiales        11

Ensayos de laboratorio aplicables al control de calidad de los materiales termoplásticos        11

Ensayos mecánicos        13

Ensayos físicos        14

Ensayos de aspecto        15

Ensayo Representativo por Cada Material.        16

Superposición de Efectos y Análisis de Resultados.        17

Normativas de Diseño y de Calidad        18

Análisis Diferenciado De los Usos o Aplicaciones del Material        19

Comportamiento del Material        20

Ventajas y Desventajas del Material.        21

Conclusiones        22

Recomendaciones        23

Bibliografia        24

Anexos        25

Introducción

Objetivos

Objetivó General

• Conocer  los diferentes tipos de materiales como los Termoplásticos y el Poliestireno, de que están compuestos, de donde provienen, sus propiedades básicas de estudio como las propiedades mecánicas y físicas de cada uno de ellos así como a los diferentes ensayos que estos puedan ser sometidos.

Objetivos Específicos

• Identificar los diferentes usos que tienen los materiales Termoplásticos y el Poliestireno en las diferentes áreas de la industria.

• Aprender las ventajas y desventajas de cada uno de los materiales teniendo en consideración las propiedades que cada uno de los elementos posea.

• Reconocer el mejor ensayo que le corresponde a cada uno de los materiales, cual es el ensayo representativo que resalta las propiedades de los materiales.

• Conocer acerca de donde provienen cada uno de los materiales, si tiene alguna composición química o como son formados cada uno de ellos

.

• Estudiar los resultados que brinda cada ensayo representativo para cada uno de los elementos y realizar las comparaciones respectivas de cada uno de ellos.

• Analizar el comportamiento de cada uno de los materiales cuando se encuentran en estado homogéneo y cuando se encuentra combinado con algún elemento alternativo.

Conceptualización

Conceptualización del Material Termoplástico

El concepto termoplástico deriva de las palabras thermos (calor, cálido) y plastos (moldeable, dúctil), ya que los termoplásticos ven reducidas sus fuerzas intermoleculares por efecto del calor, con lo que se vuelven moldeables.

Son compuestos que pueden ser deformados bajo la influencia del calor y de la compresión, conservando su nueva forma al enfriarse y dejar de actuar la acción, pero que pueden ser nuevamente reblandecidos por el calor y vueltos a moldear. El proceso de su moldeo es, por lo tanto, reversible.

Un termoplástico es un plástico que, a temperaturas relativamente altas, se vuelve deformable o flexible, se derrite cuando se calienta y se endurece en un estado de transición vítrea cuando se enfría lo suficiente. La mayor parte de los termoplásticos son polímeros de alto peso molecular, los cuales poseen cadenas asociadas por medio de fuerzas de Van der Waals débiles (polietileno); fuertes interacciones dipolo-dipolo y enlace de hidrógeno, o incluso anillos aromáticos apilados (Poliestireno). Los polímeros termoplásticos difieren de los polímeros termoestables o termofijos en que después de calentarse y moldearse pueden recalentarse y formar otros objetos.

Es importante tener en cuenta que los materiales termoplásticos disponen de lo que se conoce como un historial térmico. A medida que se calientan y se enfrían en varias ocasiones, sus propiedades físicas van modificándose de forma gradual ya que se debilitan sus enlaces.

Un material termoplástico lo podemos asemejar a un conjunto de cuerdas enredadas que tenemos encima de una mesa, cuanto mayor sea el grado de enredo de las cuerdas mayor será el esfuerzo que tendremos que realizar para separar las cuerdas unas de otras dado a que el rozamiento que se produce entre cada una de las cuerdas ofrece resistencia a separarlas, en este ejemplo las cuerdas representa a los polímeros y el rozamiento representa las fuerzas intermoleculares que los mantiene unidos.

[pic 2]

En función del grado de las fuerzas intermoleculares que se producen entre las cadenas poliméricas, estas pueden adoptar dos tipos diferentes de estructuras, estructuras amorfas o estructuras cristalinas, siendo posible la existencia de ambas estructuras en un mismo material termoplástico.

• Estructura amorfa: Las cadenas poliméricas adquieren una estructura liada, semejante a de la un ovillo de hilos desordenados, dicha estructura amorfa es la responsable directa de las propiedades elásticas de los materiales termoplásticos.

• Estructura cristalina: Las cadenas poliméricas adquieren una estructura ordenada y compacta, se pueden distinguir principalmente estructuras con forma lamelar y con forma micelar. Dicha estructura cristalina es la responsable directa de las propiedades mecánicas de resistencia frentes a esfuerzos o cargas así como la resistencia a las temperaturas de los materiales termoplásticos.

Comportamiento de Los Termoplásticos Amorfos

A temperatura ambiente, el plástico es un material duro. Las macromoléculas se sujetan unas a otras mediante fuerzas intermoleculares, y no pueden apenas movere. Si se aumenta la temperatura, la movilidad de estas macromoléculas crece, así como su elasticidad y tenacidad. En cambio, la resistencia del material disminuye.

Al superar la temperatura de transición vítrea (TG), las fuerzas intermoleculares se vuelven tan pequeñas que las macromoléculas pueden deslizarse unas sobre otras cuando actúa una fuerza exterior. La resistencia cae considerablemente, mientras que el alargamiento aumenta bruscamente. En este intervalo de temperaturas el plástico se encuentra en un estado termoelástico, parecido al del caucho.

Si sigue aumentando la temperatura, las fuerzas intermoleculares llegan a desaparecer. El plástico pasa de manera continua desde el estado termoelástico al estado fundido. Esta transición se caracteriza por el intervalo de temperaturas de fusión (TF). No se trata, en este caso, de una temperatura concreta.

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