Estudio de la cristalización y de la transición de Brill en el Nylon 5,6
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Tipus de documentProjecte/Treball Final de Carrera
Data2009-11
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Abstract
El objetivo de este Proyecto Final Carrera es el estudio de la cristalización isotérmica y no
isotérmica del Nylon 5,6 desde el estado fundido y el análisis de las transiciones
estructurales que experimenta el polímero en el proceso de calentamiento y enfriamiento, a
nivel supramolecular y a nivel de celdilla unitaria.
Mediante difracción de rayos X de alto ángulo (WAXD) con radiación sincrotrón se han
estudiado los cambios estructurales que se producen a nivel de celdilla unitaria en el
calentamiento y enfriamiento y la cristalinidad del polímero en la cristalización no isotérmica
en caliente. Mediante difracción de rayos X de bajo ángulo (SAXS) y utilizando radiación
sincrotrón se han estudiado los cambios morfológicos a nivel de lamela que ocurren en la
cristalización no isotérmica en caliente.
Se ha estudiado la cinética de cristalización (crecimiento esferulítico) isotérmica y no
isotérmica y los cambios morfológicos (textura y birrefringencia) mediante microscopía
óptica de luz polarizada con control de temperatura.
Mediante Calorimetría Diferencial de Barrido, DSC, se ha caracterizado térmicamente el
polímero, se ha estudiado la cinética de cristalización primaria en condiciones isotérmicas y
se ha analizado el proceso de fusión de las muestras cristalizadas.
A nivel de celdilla unitaria, los resultados obtenidos indican que el Nylon 5,6 procedente de
síntesis tiene una estructura cristalina con dos direcciones de puentes de hidrógeno que
experimenta la transición de Brill en el calentamiento hacia una estructura definida por un
empaquetamiento pseudohexagonal y una estructura peculiar de índole monoclínica. Muy
posiblemente la transición corresponde a un mayor movimiento de los segmentos
polimetilénicos, manteniéndose en la estructura los puentes de hidrógeno ya formados. A
temperaturas muy cercanas a la de fusión, las reflexiones son muy definidas por lo que
disminuye el desorden molecular e incluso pueden aumentar las dimensiones de los
dominios cristalinos. En la cristalización desde el fundido se forma la estructura ordenada
que se había observado al final del proceso de calentamiento. Paralelamente, se forma la
estructura propia de la muestra de síntesis aumentando gradualmente su proporción
durante el enfriamiento y no se observa una reversión de la transición de Brill a diferencia
de los nylons convencionales. A nivel supramolecular, el Nylon 5,6 cristaliza formando
esferulitas que presentan cambios morfológicos dependiendo de la temperatura a la que
cristalizan y cambios en su birrefringencia que indican un comportamiento distinto al de los
nylons convencionales. Durante la cristalización disminuye el espesor lamelar y se ha
interpretado como consecuencia de un proceso de inserción lamelar.
TitulacióENGINYERIA QUÍMICA (Pla 2000)
Fitxers | Descripció | Mida | Format | Visualitza |
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(Memoria) Estud ... Brill en el Nylon 5,6.pdf | Memoria | 5,036Mb | Visualitza/Obre |