Pruebas de tensión en polímeros

Fuente: Roberto León, Departamento de Ingeniería Civil y ambiental, Virginia Tech, Blacksburg, VA

Materiales poliméricos se utilizan en estructuras civiles, con usos que van desde selladores muy suaves a tubos más rígidos en los sistemas de agua y aguas residuales. La definición más básica de un polímero es una estructura molecular con la repetición de subunidades. El polímero del término viene del griego, donde "poli" significa muchos, y "-mer" significa unidad básica. Monómeros o mers sola, son las unidades de repetición específicas. Con polímeros, la estructura, incluyendo la longitud de la columna vertebral de carbono y la flexibilidad variable, determinará las propiedades del polímero. Polímeros son clasificados en 3 subcategorías: plásticos, elastómeros y polímeros de varilla rígida. Plásticos se subdividieron en termoestables, que no ablandar en calefacción y termoplásticos, que se ablandan al calentarse y endurecen al enfriarse. Además, termoplásticos son lineales o ramificados polímeros con poca o ninguna reticulación, mientras que materiales termoestables presentan estructura 3D y tienen Cross-linking extenso. Elastómeros o cauchos, son largas, en espiral cadenas y puede ampliarse a dos veces la longitud original, pero se contraerá a tamaño original cuando se libera, mientras que los polímeros de varilla rígida no estiran y son fuertes, estructuras cristalinas.

En este laboratorio estudiaremos diversos materiales polímeros, como polietileno de alta densidad (HDPE), cloruros de polivinilo (PVC), nylon, metacrilato de metilo (acrílico) para comprender la amplitud y diversidad de la tensión curvas para estos materiales y cómo sus propiedades mecánicas afectan su rendimiento.

Obtener muestras de resistencia a la tracción típicas de PVC, acrílico, nylon y HPDE materiales poliméricos.
Con un micrómetro, mida el ancho y el espesor en varios lugares a lo largo del eje de cada muestra para determinar las dimensiones promedio de corte transversales. Registro de la media mide ancho y espesor de cada ejemplar en la hoja de datos.
Coloque al espécimen en los puños. Asegúrese de que al menos el 80% de cada extremo esté firmemente agarrado a las asas, que ayudarán a asegurar contra el desl...

Fallas típicas de estos materiales se muestran en la figura 1 Fig 4. La figura 1 muestra la progresión de la insuficiencia de un polietileno, con un collarino inicial y progresión posterior del collarino arriba y abajo de la muestra como desenrollar las cadenas poliméricas. Material de polietileno de alta densidad, si cargan lentamente, puede estirar varias veces su longitud inicial (Fig. 2). PVC, por el contrario, muestra una progresión de falla similar, pero con mucho menor ductili...

Figura 9 muestra la gran variación en las características de la carga-deformación para varios polímeros. El comportamiento va desde la puramente fuerte, elástico y frágil para la muestra de acrílico hasta suave, altamente visco-elastico y muy dúctil para el HDPE. Estos reflejan las propiedades extrema de materiales termoestables (acrílico) en material termoplástico (polietileno de alta densidad, nylon y PVC). Es interesante notar que el PVC, que con frecuencia se utiliza en acabados y pies en nuestros edifici...

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