1920 E. Bingham REOLOGÍA= REO+LOGOS

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

2 Tipo y estructura del material
1687 Isaac Newton “Principia” 1867 J.C. Maxwell VISCOELASTICIDAD 1.2. OBJETIVOS DE LA REOLOGÍA. FUERZA DEFORMACIÓN Ecuaciones constitutivas o reológicas de estado Tipo y estructura del material

3 1.3. Importancia de la Reología
1.4. Esfuerzos y deformación Esfuerzos Fuerza Area Esfuerzos=

4 1.4.1. Deformaciones Deformaciones infinitesimales
Velocidades deformación infinitesimales Deformaciones finitas

5 1.5. Las ecuaciones constitutivas
Fluido viscoso Agua Fluido viscoso no lineal Suspensiones en medio Newtoniano Material viscoelástico Polímero bajo deformaciones infinitesimales Fluidos Viscoelástico no lineal Soluciones poliméricas o polímeros fundidos bajo grandes deformaciones Material elástico no lineal Caucho Sólidos Material elástico Muelle de Hooke I. Independencia de rotaciones o translaciones. II. Independiente del sistema de coordenadas. III. Independiente de lo que ocurra en los alrededores.

6 yo Tema 2. Fluidos Viscosos xo dx A = area 1. Concepto de viscosidad.
F =Fuerza V = Velocidad xo dx y x  yo A = area Esfuerzo Cortante:  = F/A Deformación:  = dx/yo Velocidad de cizalla:  = d/dt = V/y Viscosidad:  = / Viscosidad es “Falta de fluideza”. “Sinónimo de fricción interna” Resistencia a fluir. Datos orientativos sobre viscosidades de distintos materiales (Pa s) Vidrio fundido Asfalto Polímero fundido Miel Glicerol Aceite Oliva Agua Aire 1.000 10 1 0.01 0.001

7 Fluidos pseudoplásticos
1.1. Variación de la viscosidad con la velocidad de deformación s Bingham Plastico Pseudoplastico Newtoniano Dilatante Esfuerzo Umbral s y g Fluidos pseudoplásticos (1) (2) (1) Sedimentación (2) Nivelado (3) Vertido (4) Bombeo (5) Masticado (6) Nebulización Log h (3) (4) (5) (6) 10 - 6 10 1 10 4 . Log g Log g . Primera Meseta Newtoniana Segunda Meseta Newtoniana Zona de la ley de la Potencia 0.0001 1,000 10,000 (1) (2) (3) (4) (5) (1) Caracterización estructura (2) Moldeo por compresión (3) Extrusión (4) Soplado (5) Inyección Log h 1 Zero Shear Viscosity h

8 Ejemplo: dos pinturas de latex
¿Por qué es necesaria toda la curva? Ejemplo: dos pinturas de latex 10000 0.1000 1.000 10.00 100.0 1000 Low shear rates B>A A.01F-Flow step B.01F-Flow step Medium shear rates A>B viscosity (Pa.s) High shear rates B>A 1000 1.000E-4 1.000E-3 0.1000 1.000 10.00 100.0 shear rate (1/s) Sin Cizalla Con cizalla ~ 1 s

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

10 CONCLUSIÓN Modelo de Cross Ley de las potencias Modelo de Sisko
INFLUENCIA DE LAS RAMIFICACIONES A. LDPE (muy ramificado) B. HDPE (poco ramificado) C. HDPE (poco ramificado) CONCLUSIÓN h0 h I II III c n-1 Modelos de flujo Modelo de Cross Ley de las potencias Modelo de Sisko Modelo de Williamson

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