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1 1. ¿QUE ÉS LA REOLOGÍA? Polímeros Adhesivos Alimentos Cosméticos Asfaltos Aceites/lubricantes Fluidos Biológicos 1.1. ¿CUÁNDO NACIÓ? 1500 A.C. Reloj.

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1 1 1. ¿QUE ÉS LA REOLOGÍA? Polímeros Adhesivos Alimentos Cosméticos Asfaltos Aceites/lubricantes Fluidos Biológicos 1.1. ¿CUÁNDO NACIÓ? 1500 A.C. Reloj de Agua 1678 Robert Hooke True Theory of Elasticity 1920 E. Bingham REOLOGÍA= REO+LOGOS Tema 1. Introducción

2 OBJETIVOS DE LA REOLOGÍA Isaac Newton Principia 1867 J.C. Maxwell VISCOELASTICIDAD FUERZA DEFORMACIÓN Ecuaciones constitutivas o reológicas de estado Tipo y estructura del material

3 Importancia de la Reología 1.4. Esfuerzos y deformación Esfuerzos Esfuerzos= Fuerza Area

4 Deformaciones Deformaciones infinitesimales Velocidades deformación infinitesimales Deformaciones finitas

5 5 Fluido viscosoAgua Fluido viscoso no linealSuspensiones en medio Newtoniano MaterialviscoelásticoPolímero bajo deformaciones infinitesimales Fluidos MaterialViscoelástico no lineal Solucionespoliméricas o polímeros fundidos bajo grandes deformaciones Material elástico no linealCaucho Sólidos Material elásticoMuelle de Hooke 1.5. Las ecuaciones constitutivas I. Independencia de rotaciones o translaciones. II. Independiente del sistema de coordenadas. III. Independiente de lo que ocurra en los alrededores.

6 6 y x dx xoxo F =Fuerza V = Velocidad yoyo A = area Esfuerzo Cortante: = F/A Deformación: = dx/y o Velocidad de cizalla: = d /dt = V/y Viscosidad: = / Tema 2. Fluidos Viscosos 1. Concepto de viscosidad. ÜViscosidad es.... å Falta de fluideza. å Sinónimo de fricción interna å Resistencia a fluir. Vidrio fundido Asfalto Polímero fundido Miel Glicerol Aceite Oliva Agua Aire Datos orientativos sobre viscosidades de distintos materiales (Pa s)

7 Variación de la viscosidad con la velocidad de deformación Bingham Plastico Pseudoplastico Newtoniano Dilatante y Esfuerzo Umbral Fluidos pseudoplásticos (1) Sedimentación (2) Nivelado (3) Vertido (4) Bombeo (5) Masticado (6) Nebulización. Log (1) (2) (3) (4) (5) (6) Log. 0 Primera Meseta Newtoniana Segunda Meseta Newtoniana Zona de la ley de la Potencia ,000 10,000 (1) (2) (3) (4) (5) (1) Caracterización estructura (2) Moldeo por compresión (3) Extrusión (4) Soplado (5) Inyección Log 1 Zero Shear Viscosity

8 8 High shear rates B>A Low shear rates B>A Medium shear rates A>B E E shear rate (1/s) viscosity (Pa.s) A.01F-Flow step B.01F-Flow step ¿Por qué es necesaria toda la curva? Ejemplo: dos pinturas de latex Sin Cizalla Con cizalla ~ 1 s

9 9 INFLUENCIA DEL PESO MOLECULAR Estrecha MWD Ancha MWD Log Shear Rate (1/s) Log Viscosity (Pa.s) INFLUENCIA DE LA DISTRIBUCIÓN PESOS MOLECULARES LDPE

10 10 INFLUENCIA DE LAS RAMIFICACIONES A. LDPE (muy ramificado) B. HDPE (poco ramificado) C. HDPE (poco ramificado) I II III c n-1 CONCLUSIÓN Modelos de flujo Modelo de Cross Ley de las potencias Modelo de Sisko Modelo de Williamson

11 Variación de la viscosidad con el tiempo de aplicación de la cizalla time Viscosity Thixotrópico Reopéctico Shear Rate = Constant 1.3. Variación de la viscosidad con la temperatura. Arrhenius Williams-Landel-Ferry: 1.4. Variación de la viscosidad con la presión.


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