Equilibrio De Fases En Soluciones Y Mezclas Polimericas

Equilibrio de Fases en Soluciones y Mezclas de Polímeros

Objetivos: Este curso esta orientado a alumnos de posgrado en el área de Ciencia de Materiales. En su desarrollo se brindan los conocimientos básicos necesarios para la interpretación y el cálculo de los diagramas de fases L-V, L-L y L-S que pueden presentarse en sistemas materiales constituidos por soluciones y mezclas de polímeros.

Contenidos mínimos: Miscibilidad en sistemas formados por moléculas simples- Equilibrio de fases L-L y L-S en sistemas unuarios, binarios y ternarios- Miscibilidad en sistemas poliméricos-Determinación experimental de la miscibilidad- Curvas binodal, espinodal y punto crítico en sistemas binarios y ternarios- Teoría de Flory-Huggins de soluciones y mezclas de polímeros- Equilibrio L-L en sistemas con polímeros polidispersos- Curvas de puntos de nube, coexistencia, espinodal y punto crítico en sistemas cuasibinarios y cuasiternarios- Extensión de la teoría de Flory-Huggins a sistemas polidispersos- Equilibrio L-S en soluciones y mezclas de polímeros semicristalinos- Aplicación de la teoría de Flory-Huggins al estudio del equilibrio L-S- Estudio de los diagramas de fases en sistemas formados por geles hinchados- Modelo de Flory-Rehner- Geles hinchados con oligómeros polidispersos- Separación de fases L-L en sistemas binarios reactivos- Sistemas que polimerizan vía radicales libres y vía condensación- Evolución del diagrama de fases durante la reacción de polimerización- Dependencia de las curvas de puntos de nube, sombra, espinodal y punto crítico con la conversión- Análisis de la tensión superficial e interfacial de soluciones y mezclas de polímeros- Aplicación del modelo simple de la monocapa superficial de Prigogine-Marechal. Termodinámica estadística de soluciones y mezclas de polímeros- Ecuaciones de estado de Flory-Orwoll-Vrij y de Sanchez-Lacombe.

Programa Analítico:

Tema 1: Sistemas binarios formados por moléculas simples. Entropía, entalpía y energía libre de Gibbs de la mezcla. Propiedades molares y molares parciales de mezclas. El potencial químico. Modelos de soluciones binarias: regular y cuasiquímico y UNIQUAC. Aplicaciones al estudio de equilibrio de fases L-V, L-L y L-S.

Tema 2: Sistemas binarios formados por polímeros monodispersos. Modelo de Flory-Huggins para la energía libre de Gibbs de mezcla Gm, contribuciones entrópica Sm y entálpica Hm. El potencial químico . Dependencia de Gm y  con la concentración, la temperatura y el tamaño molecular. Análisis de las curvas binodal, espinodal y punto crítico. Aplicaciones al estudio del equilibrio L-V y L-L- Equilibrio L-L con UCST, LCST, etc. Dependencia del parámetro de interacción con la temperatura y la composición. Aplicaciones.

Tema 3: Sistemas cuasibinarios formados por polímeros polidispersos. Modelo de Flory-Huggins para la energía libre de Gibbs de la mezcla Gm. El potencial químico . Funciones de distribución de tamaños moleculares, Schulz-Zimm, Flory, Stockmayer, etc. Aplicaciones al estudio del equilibrio L-L en soluciones y mezclas cuasibinarias de polímeros polidispersos: curvas de puntos de nube, sombra, coexistencia, espinodal y punto crítico. Fraccionamiento molecular durante el equilibrio L-L. Aplicaciones.

Tema 4: Equilibrio de fases L-L en sistemas ternarios formados por soluciones y mezclas de polímeros monodispersos. Aplicaciones del modelo de Flory-Huggins para la correlación y el cálculo de los diagramas ternarios L-L. Determinación de la curva binodal, espinodal y punto crítico. Influencia de los parámetros de interacción binarios, , sobre el diagrama L-L Estudio del comportamiento de la curva espinodal ternaria con los parámetros de interacción binarios. Efecto de la polidispersidad sobre los diagramas de fases ternarios: curvas de puntos de nube, sombra, coexistencia, espinodal y punto crítico. Fraccionamiento molecular durante el equilibrio L-L en sistemas cuasiternarios. Aplicaciones

Tema 5: Sistemas binarios formados por geles hinchados. Diagramas de fases en sistemas Gel + solvente. Teoría de Flory-Rehner. Determinación experimental y calculo teórico de los diagramas de fases. Efecto

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