Influencia de la temperatura y velocidad de deformación en el comportamiento mecánico a compresión de copolímeros de propileno-etileno

Abstract

El propileno se sitúa en el segundo puesto de los ¿building blocks¿ petroquímicos, por su importancia industrial y comercial. El polipropileno puede ser procesado sin problemas por cualquiera de las técnicas convencionales de transformación. Con ellas, puede obtenerse material clínico esterilizable, partes de pequeños electrodomésticos, contenedores o componentes de automoción. Se obtienen con él, filmes transparentes para envasado de alimentos y puede usarse para revestir cableado eléctrico. Los homopolímeros resisten la deformación a altas temperaturas. Tienen gran rigidez, resistencia a la tensión, dureza y buena tenacidad a temperatura ambiente. Ofrece escasas propiedades a temperaturas por debajo de los 0 °C, así como baja resistencia al impacto. El comportamiento del polipropileno, en condiciones de impacto o a bajas temperaturas se puede mejorar mediante la copolimerización con otra poliolefina, como el polietileno, o mediante la adición de segundas fases poliméricas. Los copolímeros de etileno y propileno proporcionan materiales con menor cristalinidad, rigidez y fragilidad, lo que conlleva una mayor flexibilidad, resistencia al impacto y elasticidad. Por lo que, se salvan las deficiencias comentadas con anterioridad y le permite ser uno de los plásticos más utilizados en vehículos, capaz de soportar condiciones adversas. En este Proyecto Fin de Carrera, se estudia la influencia de la temperatura y de la velocidad de deformación en el comportamiento mecánico de dos copolímeros en bloque de propilenoetileno. Los copolímeros utilizados tienen diferentes propiedades estructurales y morfológicas, contenido de etileno, peso molecular o grado de cristalinidad. Para el estudio de la influencia de la temperatura en el comportamiento mecánico de los copolímeros en bloque de propileno¿etileno, se realizaron ensayos de estado tensional uniaxial de compresión a temperatura ambiente y baja temperatura, en las condiciones de velocidad de deformación que se citan posteriormente. Las dos temperaturas estudiadas se encuentran por debajo de la temperatura de transición vítrea del polipropileno y por encima de la de la fase minoritaria, que es el etileno. Para estudiar la influencia de la velocidad de deformación en el comportamiento mecánico de los copolímeros, se han realizado dos tipos de ensayos de compresión: ensayos a altas velocidades de deformación y bajas velocidades de deformación. El equipo que se utilizó para la realización de los primeros fue la barra Hopkinson. En los segundos, se empleó la máquina universal de ensayos. Una vez obtenidos los valores de tensión de cedencia, en las diferentes condiciones de velocidad de deformación y temperatura anteriormente citadas, se realizará un ajuste de los mismos a un modelo de comportamiento mecánico, dependiente de la temperatura y velocidad de deformación, basado en el modelo de Gueguen. El objetivo, es encontrar un modelo, que permita predecir el comportamiento mecánico a compresión del copolímero, en determinadas condiciones de velocidad de deformación y temperatura.