CODIGO DE LA MATERIA: CARGA TOTAL DE HORAS DE TEORIA: CARGA TOTAL DE HORAS DE TRABAJO: NIVEL DE FORMACION: TIPO DE CURSO: OBJETIVO GENERAL:

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1 NOMBRE DE LA MATERIA: CODIGO DE LA MATERIA: DEPARTAMENTO: CARGA TOTAL DE HORAS DE TEORIA: CARGA TOTAL DE HORAS DE TRABAJO: INDEPENDIENTE: TOTAL DE HORAS: NUMERO DE CREDITOS: NIVEL DE FORMACION: TIPO DE CURSO: PRERREQUISITOS: Propiedades de los Polímeros F0184 Química 68horas 60 horas 128 horas 8 créditos Posgrado Curso Ninguno OBJETIVO GENERAL: Al término de este curso el alumno aprenderá los conceptos fundamentales para la predicción y modificación de las propiedades de los polímeros. OBJETIVOS ESPECÍFICOS: Al finalizar este curso el alumno deberá: 1) Comprender los aspectos fundamentales de la estructura de los polímeros. 2) Comprender los aspectos fundamentales de las propiedades mecánicas, eléctricas, acústicas y ópticas de los polímeros. 3) Entender los efectos del procesado sobre las propiedades finales de los materiales poliméricos. 4) Entender el efecto de aditivos en las propiedades de los polímeros, tomando en cuenta las propiedades reológicas y el grado de mezclado de estos aditivos. CONTENIDO TEMÁTICO: UNIDAD I. INTRODUCCION A LOS POLIMEROS Desarrollo histórico 1.2. Datos estadísticos 1.3. Propiedades generales UNIDAD II. ESTRUCTURA DE LOS POLIMEROS Estructura macromolécula de los polímeros 2.2. Atracción intermolecular y enlace molecular 2.3. Peso molecular 2.4. Conformación y configuración de moléculas de polímeros 2.5. Arreglos de moléculas de polímeros Polímeros termoplásticos Termoplásticos amorfos Termoplásticos semicristalinos Termofijos y elastómeros entrecruzados 2.6. Copolímeros y mezclas poliméricas 2.7. Comportamiento viscoelástico de polímeros Prueba de relajación de esfuerzos Superposición tiempo-temperatura Principio de superposición de Boltzmann

2 Aplicación de la viscoelasticidad lineal en la descripción del comportamiento de los polímeros UNIDAD III. PROPIEDADES TERMICAS DE LOS POLIMEROS Propiedades materiales Conductividad térmica Calor específico Densidad Difusividad térmica Coeficiente lineal de expansión térmica Penetración térmica Temperatura de transición vítrea Temperatura de fusión 3.2. Medición de datos térmicos Análisis térmico diferencial Calorimetría diferencial de barrido Análisis termomecánico Termogravimetría Mediciones de densidad UNIDAD IV. REOLOGIA DE POLIMEROS FUNDIDOS Introducción Mecánica del medio contínuo Fluido Newtoniano generalizado Esfuerzos normales en flujos cortantes Número de Deborah 4.2. Modelos de flujo viscoso Modelo de la Ley de Potencia El modelo de Bird-Carreau-Yasuda El fluido de Bingham Viscosidad elongacional Reología de termofijos curados Reología de suspensiones 4.3. Modelos de flujo viscoelástico Modelos viscoelásticos diferenciales Modelos viscoelásticos integrales 4.4. Reometría Índice de fluidez Reometría capilar Reometría Rotacionael Reometría extensional 4.5. Tensión superficial UNIDAD V. MEZCLADO DE POLIMEROS, SOLUCIONES Y ADITIVOS Mezclado: Mezclado distributivo Mezclado dispersivo Rompimiento de aglomerados de partículas Rompimiento de gotas de fluído Aparatos mezcladores

3 Mezclador estático Mezclador Bambury Extrusor de un solo husillo Mezclador Cokneader Extrusor de dos husillos Consumo de energía durante el mezclado Eficiencia y calidad de mezclado 5.2. Plastificación 5.3. Otros aditivos de los polímeros Retardantes de flama Estabilizadores Agentes antiestáticos Cargas Agentes de soplado UNIDAD VI. ANISOTROPIA DURANTE EL PROCESADO Orientación en la parte final Procesado de polímeros termoplásticos Procesado de polímeros termofijos 6.2. Predicción de la orientación Función de distribución de orientación planar Movimiento simple de partícula Modelo de Jeffery Modelo de Folgar-Tucker Representación tensorial de la orientación de las fibras: 6.3. Deterioro de fibras UNIDAD VII. SOLIDIFICACION DE POLIMEROS Solidificación de termoplásticos Termodinámica del enfriado Estructura morfológica Cristalización Transferencia de calor durante la solidificación 7.2. Solidificación de termofijos Reacción de curado Cinética de curado Transferencia de calor durante el curado 7.3. Esfuerzos residuales de partes poliméricas Modelos de esfuerzos residuales Otros modelos simples para predecir los esfuerzos residuales UNIDAD VIII. COMPORTAMIENTO MECANICO DE LOS POLIMEROS Conceptos básicos de esfuerzo y deformación Plano de esfuerzos Plano de deformaciones 8.2. La prueba de tensión a corto tiempo Elasticidad del hule La prueba de tensión y los polímeros termoplásticos 8.3. La prueba de tensión a largo tiempo 8.4. Comportamiento viscoelástico de polímeros

4 Modelo de Kelvin Modelo Jeffrey Modelo sólido lineal standard Modelo de Maxwell-Wiechert 8.5. Efectos de la estructura y la composición en las propiedades mecánicas Termoplásticos amorfos Termoplásticos semicristalinos Termoplásticos orientados Polímeros entrecruzados 8.6. Comportamiento mecánico de polímeros cargados y reforzados UNIDAD IX. FALLAS EN LOS POLIMEROS Fractura mecánica Predicciones de fractura basadas en el factor de intensidad de esfuerzos Predicciones de fractura basadas en un balance de energía Predicciones de fractura lineal viscoelástica basadas en las integrales J 9.2. Resistencia a tensión en corto tiempo Falla quebradiza Falla dúctil Falla de sistemas altamente cargados 9.3. Falla al impacto Métodos de prueba de impacto Análisis de fracturas mecánicas de fallas de impacto 9.4. Ruptura de fluencia Pruebas de ruptura de fluencia Análisis de fracturas mecánicas de ruptura de fluencia 9.5. Fatiga Métodos de prueba de fatiga Análisis de fracturas mecánicas de fallas de fatiga 9.6. Fricción y desgaste 9.7. Efectos del ambiente en las fallas de los polímeros 9.8. Degradación química 9.9. Degradación térmica de polímeros UNIDAD X. PROPIEDADES ELECTRICAS DE LOS FLUIDOS Comportamiento dieléctrico Coeficiente dieléctrico Mecanismos de polarización dieléctrica Factor de disipación dieléctrica Implicaciones de pérdidas térmicas y eléctricas en un dieléctrico Conductividad eléctrica Resistencia eléctrica Causas físicas de la conductividad volumétrica Propiedades magnéticas Magnetizabilidad Resonancia magnética UNIDAD XI. PROPIEDADES OPTICAS DE LOS POLIMEROS Índice de refracción Fotoelasticidad y birrefringencia

5 11.3. Transparencia, reflexión, absorción y transmitancia Brillo Color Espectroscopía infrarroja Pirometría infrarroja Calentamiento con radiación infrarroja UNIDAD XII. PROPIEDADES DE PERMEABILIDAD EN LOS POLIMEROS Sorción Difusión y permeación Medición de sorción, difusión y permeación Corrosión de polímeros Difusión de moléculas de polímeros en sí mismos UNIDAD XIII. PROPIEDADES ACUSTICAS DE LOS POLIMEROS Velocidad del sonido Reflexión del sonido Absorción del sonido MODALIDADES DEL PROCESO ENSEÑANZA APRENDIZAJE Se imparte el curso desarrollando los conceptos fundamentales en el aula, con ayuda de acetatos, cañón, pizarrón etc. El alumno realiza actividades periódicas, tales son lecturas de capítulos, análisis de artículos, cuestionarios, etc. Esto permite evaluar su progreso. Se promueve la participación del alumnado con foros de discusión y presentación al grupo. MODALIDADES DE EVALUACIÓN Exámenes 40% Tareas 20% Artículos 20% Presentación y trabajo final 20% PERFIL ACADÉMICO SUGERIDO PARA EL DOCENTE Doctor en Ciencias en Ingeniería Química, en Física, en Fisicoquímica o en Ciencias en Química