TCNICA DE CALORIMETRA DIFERENCIAL DE BARRIDO (DSC)

Ing. CARLOS ALBERTO ARARAT BERMUDEZ

FACULTAD DE INGENIERA INGENIERA INDUSTRIAL UNIVERSIDAD FRANCISCO DE PAULA SANTANDER SAN JOS DE CCUTA 2015 TCNICA DE CALORIMETRA DIFERENCIAL DE BARRIDO (DSC)

Ing. CARLOS ALBERTO ARARAT BERMUDEZ

ADRIAN ALBERTO JAIMES ARCNIEGAS 119-0839 MARLEN PATRICIA MANOSALVA HURTADO 119-0299 CAMILO ANDRES HERNANDEZ ORTEGA 119-1233 JOHN JAIRO GUTIERREZ GARZA 119-1133 JENNIFER ZAPATA RINCON 119-1278 EILEN MARCELA BAUTISTA MARTINEZ 119-1621

FACULTAD DE INGENIERA INGENIERA INDUSTRIAL UNIVERSIDAD FRANCISCO DE PAULA SANTANDER SAN JOS DE CCUTA 2015INTRODUCCIN

La calorimetra diferencial de barrido, o DSC, es una tcnica experimental dinmica que nos permite determinar la cantidad de calor que absorbe o libera una sustancia, cuando es mantenida a temperatura constante, durante un tiempo determinado, o cuando es calentada o enfriada a velocidad constante, en un determinado intervalo de temperaturas. La calorimetra diferencial de barrido se ha revelado como una tcnica importante en el campo de la Ciencia de Materiales debido a su elevado grado de sensibilidad y a su rpida velocidad de anlisis. Por otra parte, es bien sabido que el conocimiento de la estabilidad trmica de un material, as como la completa caracterizacin de sus transiciones, es de primordial inters en los materiales con potenciales aplicaciones industriales.

OBJETIVOS Objetivo general Investigar la funcin y aplicaciones de la tcnica calorimetra diferencial de barrido (DSC)

Objetivos especficos Investigar el manejo del equipo apropiado para la experimentacin con la tcnica calorimetra diferencial de barrido (DSC) Determinar las aplicaciones de la tcnica calorimetra diferencial de barrido (DSC) Verificar la aplicabilidad de la tcnica calorimetra diferencial de barrido (DSC)

CALORIMETRA DIFERENCIAL DE BARRIDO (DSC)

La calorimetra diferencial de barrido (DSC, Diferential Scaning Calorimetry) permite el estudio de aquellos procesos en los que se produce una variacin entlpica, por ejemplo determinacin de calores especficos, puntos de ebullicin y fusin, pureza de compuestos cristalinos, entalpas de reaccin y determinacin de otras transiciones de primer y segundo orden. En general, el DSC puede trabajar en un intervalo de temperaturas que va desde la temperatura del nitrgeno lquido hasta unos 600 C. Por esta razn esta tcnica de anlisis se emplea para caracterizar aquellos materiales que sufren transiciones trmicas en dicho intervalo de temperaturas. La familia de materiales que precisamente presenta todas sus transiciones trmicas en ese intervalo es la de los polmeros. Por esta razn, el DSC se emplea fundamentalmente para la caracterizacin de estos materiales y es por lo que, de aqu en adelante, nos centraremos fundamentalmente en transiciones trmicas en polmeros estudiadas por DSC. En el campo de polmeros pueden determinarse transiciones trmicas como la temperatura de transicin vtrea Tg, temperatura de fusin Tm; se pueden hacer estudios de compatibilidad de polmeros, reacciones de polimerizacin y procesos de curado.

Instrumentacin Existen dos tipos de mtodos para obtener datos en DSC:DSC de potencia compensada yDSC de flujo de calor.

En el primero, la muestra y el material de referencia se calientan mediante calentadores separados aunque sus temperaturas se mantienen iguales mientras las temperaturas se aumentan (o disminuyen) linealmente. En el segundo, se mide la diferencia de cantidad de calor de la muestra y de la referencia cuando la temperatura de la muestra se aumenta (o disminuye) linealmente. A pesar que los dos mtodos proporcionan la misma informacin, slo nos centraremos en el primero El DSC mide el flujo de calor en la muestra a estudiar y en un material inerte de referencia de forma independiente. En la figura 1 se muestra un esquema de un aparato de DSC. Ambas clulas que contienen la muestra y la referencia, estn equipadas con un sensor para la medida de su temperatura, y una resistencia de calentamiento independiente para cada una de ellas. Estas resistencias mantienen ambas clulas a una temperatura programada Tp. Las temperaturas instantneas de cada clula (Tm y TR) se miden y comparan continuamente con el valor programado Tp. El sistema trabaja de modo que la 2 energa suministrada en cada momento por cada resistencia de calentamiento, es funcin de la diferencia entre las temperaturas de cada clula y la temperatura programada, es decir: Em = Wm(Tm Tp) (1) ER = WR(TR Tp) Donde Em y ER son las energas elctricas suministradas por las resistencias, y Wm y WR son constantes del sistema, que dependen de las caractersticas de cada material, como la masa y su capacidad calorfica. La diferencia de energa, E = Em ER, requerida para mantener las dos clulas a la temperatura programada, es la cantidad que se representa en funcin de la temperatura (Tp, Tm TR) o en funcin del tiempo a temperatura constante. A estas dos representaciones se las denomina termogramas. En DSC las temperaturas que se miden son las de las propias clulas metlicas donde se introducen ambas muestras. Esto hace que sea necesario un calibrado previo, que generalmente, es diferente para cada velocidad de calentamiento o enfriamiento. Aunque los principios bsicos en los que se basa esta tcnica son muy sencillos, sin embargo, existen muchas variables que deben tenerse siempre muy presentes y que, muchas veces, son difciles de controlar. Las ms importantes se muestran a continuacin: De tipo instrumental Velocidad de calentamiento (enfriamiento) Geometra de las clulas Tipo de sensor de temperatura Tipo de registro del termograma

De la muestra y del material de referencia Tamao de la muestra Grado de divisin de la muestra Empaquetamiento Control atmsfera ambiente Tratamiento previo Microscopia electrnica de barridoEn el microscopio electrnico de barrido, un campo magnetico permite enfocar los rayos catdicos (electrones) y obtener una imagen tridimensional, por el examen de la superficie de las estructuras, permitiendo la observacin y la caracterizacin de materiales orgnicos e inorgnicos, proporciona aumentos de 200.000 dimetros. Von Ardenne, en 1.938, construy el primer Microscopio Electrnico de Barrido (MEB); posteriormente, en Inglaterra, se construy el primer MEB Ambiental, con el cual se pueden observar muestras hidratadas.Descripcin del EquipoEl MEB consta de las siguientes partes:1. Can de electrones (e-).2. Filamento de tungsteno o de hexaboruro de lantano-LaB6.3. Anodo.4. Columna en vaco.5. Lentes condensadores (centran y dirigen el rayo de electrones).6. Lentes Objetivas (controlan la cantidad de electrones del haz).7. Detectores para colectar y medir electrones (produccin de imagen).8. Bobinas de barrido (obligan al haz a barrer la muestra).9. Control de aumento.10. Generador de barrido.11. Colector de electrones (electrones se atraen y se aceleran).12. Escintilador (convierte la energa cinetica de los e- en luz visible).13. Amplificador.14. Pantalla (imagen).15. Bombas de barrido.

Diagrama de funcionamientoLa muestra es colocada en un pequeo espacio, al cual se le hace vaco despus de cerrada la puerta. La puerta tiene tres palancas que el operador usa para: subir y bajar la muestra, rotar la muestra y acercarla o alejarla.Un haz delgado de electrones, es producido en la parte superior del microscopio por medio del calentamiento de un filamento metlico (10-30 KV). El rayo de electrones primarios sigue un recorrido a traves de la columna de vaco del microscopio, esto, con el propsito, de evitar la dispersin de los electrones. El trayecto del haz de electrones es enseguida modificado por un conjunto de bobinas deflectoras que lo hacen recorrer la muestra punto por punto y a lo largo de lneas paralelas (barrido), y a su vez atraviesa las lentes condensadoras o electromagneticas que le permiten ser reenfocado o centrado hacia la muestra. Posteriormente, el dimetro del haz de electrones puede ser modificado al pasar por las lentes objetivas que controlan la cantidad de electrones dentro de este. Cuando los electrones primarios golpean la muestra, son emitidos electrones secundarios por el propio especimen.Estos electrones secundarios son atrados por un colector donde se aceleran y se dirigen al escintilador, donde la energa cinetica Es convertida en puntos de mayor o de menor luminosidad, es decir, en luz visible. Esta luz es dirigida a un amplificador donde se convierte en senal electrica, la cual pasa a una pantalla de observacin donde la imagen es formada lnea por lnea y punto por punto. Los circuitos que dirigen las bobinas de barrido (que obligan al haz a barrer la muestra), son las mismas que dirigen la parte de coleccin de electrones y que producirn la imagen.Resolucin del EquipoEl MEB tiene una resolucin de 10 nm y una profundidad de foco de 10mm, mucho menor que el microscopio electrnico de transmisin. La ventaja del MEB es que proporciona imgenes tridimensionales, ya que ste especficamente examina la superficie de las estructuras.Preparacin de las muestrasSe debe tener en cuenta el material a observar y guiarse por parmetros especficos para cada muestra. Los siguientes pasos son utilizados en general y guan acerca de lo necesario en cada uno.LimpiezaReactivo: solucin salinaObjetivo: Remocin de contaminantes de la muestraComentarios: En muestras como dientes y huesos es necesario limpiar la muestra con una bomba de aire. Para epitielio intestinal se utilizan enzimas (quimiotripsina) que degradan el moco intestinal. En esperma de mamferos es necesario lavar con solucin salina y posteriormente centrifugar suavemente.RelajacinReactivo: Cloruro de magnesio, cloretano, hidrato de cloral y anestsicos locales como lidocana.Objetivo: Permitir que organismos marinos o de agua fresca, que utilizan el encogimiento y extensin para movilizarse, no se contraigan y pueda observarse toda la superficie de ste.Comentarios: Se aplica gradualmente hasta que cese el movimiento del organismo.FijacinReactivo: Glutaraldehdo, formaldehdo, permanganato y acrolena.Objetivos: Permitir que cese la actividad biolgica de la clula y preservar la estructura celular. Mantener la integridad de la superficie. Evitar cambios autolticos, debido a que al haber remocin del organismo se presnetan cambios en temperatura, pH y concentracin de oxgeno y nutrientes.Comentarios: Se puede utilizar vapor de osmio, especficamente cuando se observan esporas de hongos. Es importante tener en cuenta la concentracin del fijador y de la muestra, debido a que diversos estudios muestran que a una mayor concentracin de ste, se dificulta la observacin de lamuestra.DeshidratacinReactivo: Etanol o acetona.Objetivo: Remover agua de los tejidosComentarios: Se utiliza ms comnmente etanol, debido a que la acetona, puede danar el secador en el SPC.Secado de punto crtico

Reactivo: CO2lquido y gaseoso.Objetivo: Remocin total del agua de la muestraComentarios: Este paso se basa en lo siguiente: el CO2a temperatura baja es lquido y a temperatura alta es gaseoso. Cuando la muestra sale deshidratada por el etanol, se coloca en el secador de punto crtico (SPC), all, la muestra se purga con CO2lquido hasta que el etanol haya sido reemplazado, posteriormente se sella la cmara y se calienta hasta que la temperatura llegue a 31C, de esta forma el CO2lquido se evapora y la muestra queda totalmente seca. Este procedimiento reduce de tamano la muestra.Montaje de la muestraObjetivo Utilizado: Porta muestra o stubObjetivo: Colocar la muestra asegurada para permitir la colocacin en el rociador de oro.Comentarios: Para asegurar la muestra en el stub, se utiliza una cinta doble faz (tejidos) o carbono cemento conductivo CCC (dientes).Recubrimiento con oro (sputter)Elementos: Oro, paladio o carbonoObjetivo: Permitir que el haz de electrones primarios choquen contra la muestra recubierta con un material conductor para que estas sean elctricamente conductivas.Comentarios: Este pocedimiento se realiza con un rociador o Sputter coater. Se coloca la muestra en la cmara, se sella y se programa el tiempo de recubrimientoen el cual el oro cae uniformemente, se hace vaco y automticamente el timer se enciende y la muestra se recubre totalmente segn el tiempo programado, aproximadamente son 2 minutos. Cuando el tiempo ha finalizado, lentamente empieza a ingresar aire a la cmara y de esta forma, la muestra est lista para colocarla en el MEB. El stub con la muestra recubierta no se debe tocar con los dedos, por lo tanto es necesario utilizar pinzas.AlmacenamientoObjeto utilizado: Cmara libre de humedadObjetivo: Mantener la muestra totalmente seca para posterior observacin.

Aplicaciones Obtencin de imgenes 3D. Caracterizacin estructural. Estudio de caractersticas morfolgicas y topogrficas. Estudio de enfermedades del tallo piloso. Estudio de formacin de biofilms. Interaccin de microorganismos con clulas eucariotas. Estudio de la historia trmica acumulada Estudio de los procesos de degradacin Determinacion cuantitativa de blends de termoplsticos

Ventajas y Desventajas Mayor resolucin. Mayor nmero de seales, mayor informacin. Imagen de detalles profundos de la superficie de la muestra: 3D No da informacin acerca de viabilidad cell. Costos Destruccin de la muestra: fijacin y secado. Personal especializado.

APLICACIONES DEL DSC

Anlisis morfolgico de materiales

La calorimetra de barrido diferencial puede ser utilizada para medir varias propiedades caractersticas de una muestra. Usando esta tcnica es posible caracterizar procesos como la fusin y la cristalizacin as como temperaturas de transiciones vtrea (Tg). La DSC puede ser tambin utilizada para estudiar la oxidacin, as como otras reacciones qumicas.1 2 3Las transiciones vtreas se presentan cuando se aumenta la temperatura de un slido amorfo. Estas transiciones aparecen como una alteracin (o peldao) en la lnea base de la seal DSC registrada. Esto es, debido a que la muestra experimenta un cambio en la capacidad calorfica sin que tenga lugar un cambio de fase formal.1 3A medida que la temperatura aumenta, un slido amorfo se har menos viscoso. En algn momento las molculas pueden obtener suficiente libertad de movimiento para disponerse por s mismas en una forma cristalina. Esto es conocido como temperatura de cristalizacin (Tc). Esta transicin de slido amorfo a slido cristalino es un proceso exotrmico y da lugar a un pico en la curva DSC. A medida que la temperatura aumenta, la muestra alcanza eventualmente su temperatura de fusin (Tm). El proceso de fusin resulta evidenciado por un pico endotrmico en la curva DSC. La capacidad para determinar temperaturas de transicin y entalpas hace de las curvas DSC una herramienta valiosa para producir diagramas de fase para diversos sistemas qumicos.1Al igual, actualmente se usa en la caracterizacin de polmeros; es decir en la determinacin de sus temperaturas de transicin vtrea, puntos de fusin, calor especfico y otras propiedades intrnsecas.4En los ltimos aos esta tecnologa ha sido involucrada en el estudio de materiales metlicos. La caracterizacin de este tipo de materiales con DSC no es todava fcil debido a la escasez de bibliografa al respecto. No obstante, es sabido que es posible utilizar DSC para encontrar temperaturas solidus y liquidus de una aleacin metlica, pero las aplicaciones ms prometedoras son, por ahora, en el estudio de precipitaciones, zonas Guiner Preston, transiciones de fase, movimiento de dislocaciones, crecimiento de grano, etc.

Estudio de cristales lquidosLa DSC puede tambin ser utilizada para el estudio de cristales lquidos. En tanto pueden ser definidos como transiciones entre slidos y lquidos, tambin pueden ser considerados como un tercer estado, que exhibe propiedades de ambas fases. ste lquido anistropo es conocido como un lquido cristalino o un estado mesomorfo. Utilizando la DSC, es posible caracterizar los pequeos cambios energticos que acompaan a las transiciones desde un slido a un cristal lquido y desde un cristal lquido a un lquido istropo.2

Estabilidad de una muestraLa utilizacin de la calorimetra diferencial de barrido para estudiar la estabilidad a la oxidacin de muestras requiere, generalmente, una cmara de muestra hermtica. Generalmente, tales ensayos se hacen isotrmicamente (a temperatura constante) cambiando la atmsfera de la muestra. Primeramente, la muestra es sometida a la temperatura de ensayo deseada bajo una atmsfera inerte, usualmente nitrgeno. Despus, se adiciona oxgeno al sistema. Cualquier oxidacin que tenga lugar es observada como desviacin de la lnea base. Tales anlisis pueden ser utilizados para determinar la estabilidad y las condiciones de almacenamiento ptimo de un compuesto.1Industria farmacuticaLa DSC es de utilizacin frecuente en las industrias farmacuticas y de polmeros.5 6 7 8 Para qumicos de polmeros, la DSC es una herramienta comn para estudiar procesos de curado, que permite el ajuste fino de propiedades polimricas. El entrecruzamiento (cross-linking)9 de molculas polimricas que tiene lugar en el proceso de curado es exotrmico y da lugar a un pico positivo en la curva DSC que usualmente aparece sucesivamente a la transicin vtrea.1 2 3 En la industria farmacutica es necesario disponer de frmacos y drogas bien caracterizados para definir parmetros de procesado y a efectos de dosificacin clnica. Por ejemplo, si es necesario administrar un frmaco en forma amorfa, es deseable procesar el frmaco a temperatures por debajo de aquella a la que la cristalizacin pueda presentarse.

Investigacin alimentariaEn investigacin en alimentaria,10 la DSC se utiliza conjuntamente con otras tcnicas trmicas analticas para determinar la dinmica del agua. Cambios en la distribucin del agua pueden ser correlacionados con cambios en la textura. De modo similar a lo que sucede en ciencia de materiales, tambin puede ser analizado el efecto del curado sobre los productos preparados. El registro de las curvas DSC encuentra tambin aplicacin en la valoracin de la pureza de frmacos y polmeros. Esto es posible debido a que el intervalo de temperaturas en que funde una mezcla de compuestos es dependiente de sus cantidades relativas. Este efecto es debido a un fenmeno conocido como depresin del punto de congelacin, que se presenta cuando se adiciona a una solucin un soluto extrao. (La disminucin del punto de congelacin del agua por adicin de unanticongelante es la que, al evitar la formacin de hielo, funcione el automvil en invierno). Consecuentemente, los compuestos menos puros exhibirn un ensanchamiento del pico de fusin que comienza a temperaturas ms bajas que un compuesto puro. Estudio de procesos biolgicosLa calorimetra diferencial de barrido ha encontrado aplicaciones en el establecimiento de rutas metablicas,11 en taxonoma bacteriana y fngica12 y en infectividad.13

ARTICULO CIENTIFICOCompatibilizador precursores reactivos para mezclas LDPE / PA6. II: polietileno de anhdrido maleico injertado

varias muestras de polietileno disponibles comercialmente injertados con anhdrido maleico (MA) fueron utilizados como precursores compatibilizador para la mezcla reactiva de PE de baja densidad con poliamida -6. Alcance del trabajo fue comparar la eficacia de estos CPs con la de una serie de etileno-acrlico copolmeros de cido EAA), cosa que haba sido empleado en un estudio previo para la compatibilizacin reactiva de las mismas mezclas, y para obtener una visin ms profunda las reacciones de acoplamiento que producen los copolmeros PA-g-CP que se cree que actan como los verdaderos compatibilizadores en estos sistemas. Con este fin, binario CP / LDPE y CP / PA y de las mezclas LDPE / PA / CP ternarios fueron preparados con un mezclador Brabender y se caracterizaron por DSC, SEM y fraccionamiento con disolventes.Los resultados muestran que los copolmeros de PE-g-MA reaccionan ms rpidamente con el PA de copolmeros de EAA y que su eficacia CP depende crticamente de la microestructura y la masa molar de sus cadenas principales de educacin fsica. En particular, los CPs producidos por funcionalizacin de LDPE mostraron ser miscible con este componente de la mezcla y para ser apenas disponible en la interfaz donde se espera que la reaccin con PA que se produzca. Por el contrario, los CPs preparados a partir de los grados de HDPE eran inmiscibles con LDPE y mostraron un mejor rendimiento CP. Considerando que la eficacia de los copolmeros de EAA estudiados anteriormente se haba demostrado aumento yo en la concentracin de los grupos carboxilo. la concentracin de los grupos anhdrido succnico del PE-g-CPs estudiado en este trabajo fue encontrado a desempear un papel de menor importancia, al menos en el rango estudiado (0,3 a 3,0% en peso MA)

IntroduccinLas mezclas de polietileno con PA-6 pueden conducir a polmeros que poseen una combinacin sinrgica de las propiedades tpicas de PE, es decir, de bajo costo, capacidad de procesamiento, capacidad de recuperacin y la insensibilidad de humedad, con los de PA, es rigidez, estabilidad y propiedades trmicas de barrera de oxgeno ti y disolventes, siempre que las mezclas se compatibilizada adecuadamente.Para realizar el experimento se emple PEBD, PA6, PEHD, MA con 95% de pureza, estireno para evitar la reticulacin y perxido de dicumilo como un iniciador. Todos los polmeros se secaron al vaco durante 12 horas. Las mezclas fundidas se inactivaron rpidamente en agua congelada. Resultados y discusinLa sntesis de LD08-g-MA y h-HDPE-g-MA producido fcilmente, con un rendimiento de MA injertado de 25-50% y la reticulacin insignificante, cuando aproximadamente equivalente cantidades de MA y comonmero estireno (1-10 phr) y 0,1 a 0,5 phr DCP se utilizaron. Varios copolmeros LD08-g-MA con un contenido de MA que oscila entre 0,3 y 3,0% en peso y uno h-HDPE-g-MA muestra con 1,1% en peso MA eran preparado.Las propiedades trmicas de todos los CPs utilizan para las mezclas preparacin se enumeran en la Tabla 1, junto con los de la polmeros puros. Se puede observar que la transicin temperaturas de LD08 son casi no afectado por injerto, mientras que las entalpas asociadas se vuelven un poco ms pequeo como el contenido de los aumentos de MA injertadas.

Tabla 1 Las propiedades trmicas de los componentes de las mezclas Tabla 2 Las propiedades trmicas de la mezcla binaria 20/80 CP / PE y CP / PA

Claramente visible para las mezclas de HDPE-g-MA / LD08 (Figs. 2b y C). Estos resultados estn de acuerdo con los de la DSC caracterizacin.Las propiedades trmicas de las mezclas CP / PA binarios recogidos en la Tabla 2 son indicativos de interacciones entre las fases que parecen particularmente notable para la mezcla con l-HDPE-g-MA. De hecho, las temperaturas y la entalpas asociada con las transiciones de ambas fases de esta mezcla se bajan con respecto a los de la pura polmeros dan en la Tabla 1. Adems, como se muestra en Fig. 3, mezcla de PA con los CPs conduce a cambios en la forma del pico de fusin de la fase de PA: en particular, para la mezcla con l-HDPE-g-MA, la intensidad de la menor temperatura de fusin pico, correspondiente a la fase g cristales, se incrementa considerablemente.Las micrografas SEM de las mezclas 20/80 CP / PA, antes y despus del grabado con xileno hirviendo, se muestran en Fig. 4. Ellos muestran que la dispersin de la fase menor. Fig. 1. rastros DSC de las mezclas 20/80 HDPE-g-MA / LD08 y de su componentes.

Fig. 3. trazas de DSC de las mezclas 20/80 CP / PA y de sus componentes.

El comportamiento del LD08/PA/LD08-G-MA la mezcla muestra en la figura 10 claramente indica que la eficacia de LD08/PA/LD08-G-MA, como un CP para la mezcla de LD08/PA, es considerablemente ms baja que el de 1-HDPE-g-MA. De hecho, el tamao de las gotas con el CP anterior es mucho ms grande en toda la gama de concentracin investigada. Sorprendentemente, a pesar de la concentracin de (ANHIDRIDO MALEICO) injertada en la MA-g-LD08 (3%EN PESO) es tres veces que en el copolmero 1-HDPE-g-MA, saturacin de la interfaz no se logra hasta que el contenido de LD08-g-MA excede 10 phr. Se ofrece una explicacin razonable al examinar los resultados del estudio DSC(CALORIMETRIA DIFERENCIAL DE BARRIDO) y SEM(Microscopa electrnica de barrido). Estos datos demuestran que es miscible con LD08 LD08-g-MA, mientras que sistemas bifsicos se forman mezclando LD08 con ANHIDRIDO MALEICO FUNCIONAL HDPEs. Por lo tanto, durante la preparacin de las mezclas ternarias, el CPs de polietileno de alta densidad pueden migrar fcilmente a la interfaz entre las fases LD08 y PA, donde ocurre la reaccin de injertaba, mientras que LD08-g-MA tiende a disolver en la matriz LD08 y se retarda la reaccin con PA.Tamao de gota promedio y par final frente al contenido de PC para algunos75 / 25 mezclas / x LDPE / PA / CP .

Una curva de emulsificacin para la mezcla de 75/25 LD08/PA compatibiliza con h-HDPE-g-MA no era obtenido ya este CP result particularmente ineficaz: incluso una concentracin de 8 phr ha podido reducir el tamao de las gotas PA abajo 1micrometro. Las imgenes que se muestra en la figura 11, sobre 75/25 LD08-g-MA, h-HDPE-g-MA y 1-HDPE-g-MA proporciona evidencia directa de las diferentes eficiencias de los tres tipos de CP utilizado en este trabajo. La ineficiencia de la h-HDPE-g-MA relativa 1-HDPE-g-MA. Aunque la adhesin interfacial es bastante buena en todas las tres mezclas, la dispersin de gotitas PA aumenta en el orden h.HDPE-g-MA < LD08-g-MA < 1-HDPE-g-MA es obviamente un efecto de la masa molar ms o menos uniforme de la distribucin de los grupos reactivos succnico h-HDPE-g-MA.It tambin fue de inters para investigar la dependencia del tamao de gota menor fase MA injerto de grado de la CPs. Este estudio se llev a cabo en las mezclas de LD08/PA de 75/25 compatibiliza con 8 phr(POR CIEN DE RESINA) de LD08-g-MA.

Micrografas de microscopio electrnica de barrido del 75/25/8 LD08 / PA / LD08 - g -MA ( 0,8 % en peso)( a) , LD08 / PA / h- HDPE - g - MA ( b ) y LD08 / PA / l- HDPE - g -MA ( c ) mezclas

Los resultados, que se muestra en la figura 12, indican que un toque fuerte de la dispersin de las gotitas de la PA se encuentra utilizando un CP con slo 0.3wt%(PORCENTAJE EN PESO) MA, y que no mejora se obtiene incrementando el grado de injerto ms all de 0.8wt%. En este caso, el efecto es sido paralelo a por un aumento de la viscosidad del derretimiento, segn lo indicado por el par de apriete final medido al final del proceso de fusin. Estos resultados estn en acuerdo con los de Borggreve y Gaymans, que estudi el comportamiento de mezclas de PA con un MA - injertado del caucho de EPDM(El caucho de etileno propileno dieno). Estos autores encontraron que la concentracin del agente de acoplamiento, dentro de la gama 0.13 0.89%, tenan efectos insignificantes en el proceso de dispersin o en las propiedades de impacto de las mezclas. Sin embargo, los resultados descritos en este documento, son contrarias a las de un estudio previo, en que EAA copolmeros(El etileno cido acrlico Copolmero) fueron utilizados como precursores de compatibilizante. En ese caso, la eficacia aumenta con un aumento del contenido de cido acrlico de 6.2 a 11% en peso. Esta discrepancia es probablemente debido a una diferencia en la microestructura de la Cps. Puesto que los copolmeros EAA se caracterizaron por distribucin al azar de las molculas funcionales del cido de acrlico a lo largo de las cadenas de PE, no es de extraar que un aumento de su grado de funcionalizacin en mejora la reactividad del poliamida. El CPs estudi en este trabajo, contienen grupos de anhdrido succnico que han sido incorporados en las cadenas de PE por injerto. Aunque se sabe que la MA injerto ocurre predominante por la incorporacin de grupos solo succnico, debido a la capacidad pobre de homopolimerizacin de MA, los grupos anhdrido al parecer estn injertados en la cadena de poliolefina cerca uno al otro. Por lo tanto, CPs utilizados en este trabajo pueden realmente consisten en mezclas de cadenas PE sin injertar con macromolculas de PE que contiene racimos de grupos de anhdrido succnico cuya reactividad puede ser obstaculizada por factores estrico.

Conclusiones de artculoEl anhdrido maleico-injertado poliolefinas son conocidos por ser eficiente CPs para mezclas de polmeros de condensacin (especialmente poliamidas) con poliolefinas. Este trabajo demuestra que la efectividad de los diferentes copolmeros de PE-g-MA para el reactivo compatibilizacin de mezclas LDPE/PA es muy influenciada por la microestructura y el MFI del substrato PE. En particular, el CPs que consiste en copolmeros de polietileno de baja densidad-g-MA eran ineficaces porque son miscibles con el componente de polietileno de baja densidad y apenas disponibles en la interfaz de mezcla, donde se espera que las reacciones con PA se presentan. La eficacia de estos CPs fue encontrada para ser casi independiente de la concentracin de los grupos reactivos de succnico. Por el contrario, la CPs con backbones HDPE no son miscibles con polietileno de baja densidad y puede migrar fcilmente a la interfaz de LDPEpa, donde realiza la compatibilizacin reactiva. Realiza el mejor CP se observa cuando la masa molar del sustrato de polietileno de alta densidad es baja, y la distribucin de los grupos de succnico a lo largo de las cadenas es bastante uniforme. Entre el CPs investigado en este trabajo, una muestra comercial de polietileno de alta densidad-g-MA de MFI relativamente alto fue encontrada ser ms eficaz que la eficacia del MA - injertado CPs compara favorablemente con el de los copolmeros EAA estudiados en un trabajo previo. CONCLUSIONES

Las tcnicas termo analticas han sido y siguen siendo en la actualidad ampliamente utilizadas en la caracterizacin de materiales. El anlisis trmico abarca todos los mtodos de medida basados en el cambio, con la temperatura, de una propiedad fsica o mecnica del material. Las condiciones de fabricacin de un producto, as como su historia y tratamientos trmicos, son decisivas en las propiedades finales del material, por lo que las tcnicas termoanalticas son imprescindibles en cualquier proceso de control sobre la fabricacin de un material. La gran aplicabilidad que tiene la tcnica de calorimetra diferencial de barrido, nos deja con el conocimiento de que es una herramienta prctica y funcional a la hora de la caracterizacin de los materiales en este caso polimricos.

PREGUNTAS

1) En que consiste el DSC ?R/ Consiste en analizar que cantidad de calor absorbe o libera una muestra de estudio en relacin a un material inerte de referencia y estudiar las transiciones trmicas arrojadas por la muestra de estudio.2) Cuales son los tipos de metodologa aplicados en el DSC y en que consisten ?R/ DSC de potencia compensada : Someter tanto a la muestra como al material de referencia a la misma T durante un tiempo determinado DSC de flujo de calor : Cuando se calienta o se enfra la muestra a velocidad kte, en un intervalo de T determinado.3) Mencione 3 partes que hacen parte del equipo DSC Caon de electrones Bobinas de barrido Generador de barrido

4) Como se transmite la energa a la muestra y al material de referencia en el DSC? R/ se transmite a travs de resistencias elctricas colocadas debajo de ambas clulas metlicas . 5) Mencione 3 aplicaciones del anlisis DSC R/ Analisis morfolgico de materiales Estudio de la historia trmica acumulada Estudio de los procesos por degradacin 6) En un polmero que es la historia trmica ?

R/ es un trmino utilizado eningeniera de polmerospara designar cuantas veces o qu tanto se ha procesado un polmero.