DVD 3 - Polimeros - Inet

a una velocidad constante, por ejemplo, 1 mm/min. Para realizar esta tarea la máquina
deberá incrementar la fuerza F que aplica sobre la muestra.
Supongamos que queremos deformar hasta rotura una muestra. La fuerza aplicada para romper
la muestra es proporcional a su área A (si la muestra es más delgada entonces se la puede
romper aplicando menos fuerza). Entonces, para independizarnos de la geometría de la
muestra se considera la tensión s = F . Asimismo, se considera la deformación, e = Dl esto
A l
°
es, el cociente entre la elongación (o compresión) de la muestra Dl y su longitud inicial l
°
.
La Figuras presenta una curva típica de tracción de PMMA.
Entre las propiedades mecánicas que pueden medirse mediante un ensayo de tracción
se destacan: la elongación a la rotura y la tensión de rotura. Si la tensión de rotura es alta
diremos que el material es resistente y si es baja lo llamaremos débil. Por su parte, si la
elongación a rotura es pequeña diremos que el material es frágil mientras que si se deforma
mucho antes de romperse hablaremos de un material dúctil.
A partir de la respuesta mecánica a temperatura
ambiente podemos clasificar a los
plásticos como frágiles (A), dúctiles (B) o
tenaces, que son aquellos que a la vez son
resistentes y dúctiles. Los elastómeros (C),
por su parte se caracterizan por una deformación
de rotura que supera el 300%
(elongan más de 3 veces su tamaño).
Es importante destacar, sin embargo, que
la respuesta mecánica es fuertemente dependiente
de la temperatura. En efecto, en
la figura se observa muestra cómo una
misma muestra de acrílico (PMMA) exhibe
un comportamiento frágil si se la deforma
a baja temperatura mientras que resulta extremadamente
dúctil si se la elonga a temperaturas
próximas a la de transición vítrea.
Al incrementar la longitud de las cadenas
disminuye la movilidad de las cadenas,
aumenta la resistencia, la tenacidad y la
temperatura de transición vítrea (Tg). Esto
se debe al aumento de las interacciones,
ya sean atracciones de Van der Waals o
3 4 5 6 7 8
Deformación
0
entrecruzamientos. Estas interacciones tienden a restringir los movimientos de las cadenas
individuales con lo cual se restringe la deformación o se produce bajo mayores tensiones a
temperaturas más elevadas.
Tensión (psi x 10 3 )
Tensión (psi x 10 3 )
10
8
6 A
4
2
x
0
0
12
10
8
6
4
2
0
0
1 2
4°C (40°F)
B
20°C (68°F)
30°C (86°F)
40°C (104°F)
x
C
50°C (122°F)
x
To 1.30
60°C (140°F)
60
50
40
30
20
10
80
70
60
50
40
10
0,1 0,2 0,3
Deformación
0
30
20
Tensión (MPa)
Tensión (MPa)
| GUÍA DIDÁCTICA | Capítulo 9 | POLÍMEROS
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