Comportamiento no-lineal de Polímeros a altas frecuencias

• Autores: Goyanes, Silvia Nair
• Año de publicación: 1996
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Povolo, Francisco
• Materia: OSCILADOR PIEZOELÉCTRICO; FRICCIÓN INTERNA; MÓDULOS DINÁMICOS; POLÍMEROS VINÍLICOS; VISCOELASTICIDAD NO-LINEAL; PIEZOELECTRIC OSCILATOR; INTERNAL FRICTION; DYNAMIC MODULUS; VINYL POLYMERS; NON-LINEAR VISCOELASTICITY
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

El trabajo de tesis doctoral realizado puede dividirsefundamentalmente en 3 partes: a) Se diseño y construyó un dispositivo experimental capaz decaracterizar la respuesta dinámica de un material poliméricopara temperaturas entre ambiente y 480 K. La importancia delmismo consiste en que permite medir la respuesta del materiala 50 kHz, cuando se lo somete a deformaciones entre 10ˉ7 y 10ˉ4. Su frecuencia de trabajo así como el rango de deformaciones sonmuy diferentes a los de los equipos disponibles comercialmente. Consecuentemente la información que brinda es prácticamenteúnica en la literatura. b) Se observó por primera vez que, en los polímeros del tipo Vinil la fricción interna y los módulos elásticos dependían dela amplitud de deformación para deformaciones tan bajas como 10ˉ5. Se calculó el tipo de dependencia de la fricción interna conla amplitud de deformación que predecía cada uno de los modelosfenomenológicos, usuales en la literatura, en los que seconsidera una relación no lineal entre la tensión aplicada yla deformación producida. Se demostró que el único capaz dedescribir los resultados presentados en este trabajo, es el de Ree - Eyring. Los parámetros obtenidos de los ajustes de losdatos experimentales por este modelo, dieron información acercade los micromecanismos que controlan la dependencia con laamplitud de deformación. c) Se desarrolló un modelo molecular basado en analogíastopológicas con dislocaciones del tipo de Somigliana. Dichomodelo permitió analizar los resultados de la zona dependientede la amplitud de deformación, en función de parámetrosmoleculares conocidos. La importancia del desarrollo de estemodelo radica no sólo en que éstos son escasos en la literaturasino en que además permite visualizar claramente los mecanismosque generan la dependencia de la fricción interna con laamplitud de deformación.
This Doctoral Thesis can be separated in three parts: a) An experimental apparatus able to characterize the dynamicalbehavior of polymeric materials was designed and constructed. This device can be operated between room temperature and 480 K, at a frequency of 50 kHz and in a strain range of 10-7 to 10-4. Both its work frequency and strain range are quitedifferent from those of commercially available equipment. Therefore, the information it provides is practically uniquein literature. b) It was observed, for the first time, that the internalfriction and elastic moduli depend on strain amplitude evenfor strains as low as 10-5, for polymers of the vinyl type. The internal friction dependence with the strain amplitudewas calculated for each non-linear phenomenological modelfound in literature, where it is considered a non-linearrelationship between the applied stress and the obtainedstrain. It was shown that the Ree-Eyring model is the only oneable to describe the results of this work. The parametersobtained from the fitting of the experimental data to thismodel give information about the micromechanisms whichdetermine the internal friction and elastic moduli dependencewith the strain amplitude. c) A molecular model, based on topological analogues with Somigliana dislocations, was developed. This model permittedto analyze the results from the amplitude-dependent strainzone as a function of known molecular parameters. Theimportance of the development of this model lays not only inthe fact that they are scarce in literature, but also theyallow a clear visualization of the mechanisms that produce thedependence of the internal friction on the strain amplitude.
Fil: Goyanes, Silvia Nair. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.