FISICA DE POLIMEROS

Autor: GARCIA MORALES VLADIMIR.
Año: 2005.
Universidad: VALENCIA [Más tesis de esta universidad] [www.uv.es].
Centro de lectura: FACULTAD DE FISICA.
Centro de realización: Facultad de Física.

Resumen: En esta tesis se desarrollan formalismos de la termoestadística válidos para sistemas en la nanoescala así como algunas aplicaciones a nanoestructuras interfaciales. Tras una breve introducción, en el Capítulo 2 se presentan dos formalismos de equilibrio válidos para la escala del nanómetro: nanotermodinámica (NT) y mecánica estadística no extensiva (NSM), estableciéndose las fuerzas termodinámicas correctas de la NSM así como el significado físico del parámetro entrópico q del que depende. A continuación, se desarrollan cuatro aplicaciones de estos formalismos: clusters líquidos cerca de la transición de fase crítica de mojado; corrimientos del pKa de ácidos débiles en presencia de bases fuertes, enlaces por puente de hidrógeno y adsorción de cationes divalentes; capacitancia de nanoestructuras interfaciales y una teoría para los perfiles de distribución de contraiones válida para acoplamiento arbitrario. El Capítulo 3 comprende cuatro estudios sobre transporte iónico a través de multicapas de polielectrólitos y de polielectrólitos y nanopartículas de oro. Se desarrolla primero un modelo de electrodifusión que tiene en cuenta los efectos de particionamiento electrostático y que describe correctamente las curvas corriente/voltaje de estado estacionario observadas en multicapas de polielectrólitos con distintos iones. A continuación se establece un modelo de membrana capilar, aplicándose a experimentos de impedancia electroquímica observada en multicapas de polielectrólitos y de policationes y nanopartículas de oro. El modelo permite cuantificar las variaciones observadas en la impedancia dependiendo del estado de crecimiento de la multicapa, las especies electroactivas y el electrólito soporte utilizados y la temperatura. En el Capítulo 4 se presentan las conclusiones del trabajo.

Autor: GONZÁLEZ PEÑA JORGE IGNACIO.
Año: 2006.
Universidad: VALLADOLID [Más tesis de esta universidad] [www.uva.es].
Centro de lectura: FACULTAD DE CIENCIAS.
Centro de realización: FACULTAD DE CIENCIAS.

Resumen: Las espumas poliméricas de celda cerrada, son materiales de dos fases en los que una serie burbujas de gas se dispersan dentro de una matriz polimérica. Estos materiales tienen un amplio rango de aplicaciones en diferentes sectores como por ejemplo la construcción, automoción, embalaje, deportes, etc. Es ampliamente aceptado que las propiedades físicas de estos materiales dependen de factores como la densidad, composición química, estructura celular y morfología del polímero base. En esta investigación se han estudiado bloques de espuma, de dimensiones 2x1x.0.9m3, fabricados mediante moldeo por compresión. Éste proceso de fabricación, se caracteriza por dar lugar a espumas con una estructura heterogénea en lo referente a la densidad, tamaño de celda y orientación de la fase cristalina; todas estas características varían considerablemente a lo largo del espesor del bloque. La citada heterogeneidad es una fuente de problemas tanto en el transformado de espumas (rebanado y termoconformado) como en su posterior aplicación. Mediante una serie de tratamientos térmicos, aplicados sobre un bloque de espuma de polietileno de baja densidad, se pueden reducir las tensiones internas y la heterogeneidad en las propiedades del material. En esta investigación se ha tratado de revelar y modelizar los mecanismos que controlan el comportamiento anómalo de estos materiales realizando un estudio sistemático con técnicas como SEM, DSC, TMA. Durante el trabajo de investigación realizado se ha llegado a las siguientes conclusiones: Se ha puesto a punto una metodología de trabajo que ha caracterizado el comportamiento heterogéneo de bloques de espumas de polietileno fabricadas mediante moldeo por compresión. Se destaca el análisis termomecánico como una técnica especialmente sensible para la medida de la anisotropía de la estructura celular. Entre esta serie de heterogeneidades se ha probado cómo la orientación celular juega un papel determinante en la respuesta mecánica y térmica de los bloques de espuma. Los tratamientos térmicos no homogéneos con una velocidad de enfriamiento lenta (la temperatura alcanzada en la superficie del bloque fue mayor que la alcanzada en el centro del mismo), son capaces de homogeneizar la expansión térmica del bloque de espuma frente al aumento de temperatura. Desde el punto de vista de la estructura microscópica los tratamientos han reducido la orientación molecular presentada por la matriz polimérica y su distribución de espesores lamelares. La estructura celular de las muestras originales presenta una orientación celular diferente, dependiendo de la zona del bloque. Estas diferencias pueden reducirse mediante tratamientos térmicos, siendo estos más efectivos, cuanto más lenta sea la velocidad de enfriamiento desde la temperatura de tratamiento. Los tratamientos tienden a hacer isótropo el conjunto celular. Desde el punto de vista de las propiedades térmicas de las espumas, la geometría celular condiciona sustancialmente la respuesta de las espumas frente a la temperatura. Este comportamiento heterogéneo puede reducirse mediante una serie de tratamientos térmicos. La conductividad térmica no ha mostrado ninguna tendencia significativa con los tratamientos térmicos. En el estudio de la respuesta mecánica de las espumas en compresión a bajas velocidades de deformación, los tratamientos térmicos han permitido concluir, que la geometría celular juega un papel importante en la respuesta a la compresión a bajas velocidades de deformación de las espumas. Los tratamientos térmicos modifican tanto el esfuerzo de colapso como el módulo de Young. Se ha analizado un modelo teórico para el cálculo del coeficiente volumétrico de expansión térmica. Éste predice de forma razonable el comportamiento frente a la temperatura. Las desviaciones de los valores dado 8 s por el 3e8 modelo respecto a los valores experimentales son debidas principalmente a las propiedades de la matriz polimérica y a la existencia de pliegues en las paredes celulares. Se ha realizado el estudio del termoconformado, "termoconformado dentro de un molde" caracterizado por su sencillez tecnológica y medios industriales que requiere.