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Alumno

Carlos Alberto Piña Hernàndez

   »  Generación: Septiembre2001
   »  Grado: Maestría en Metalurgia e Ingenieria de Materiales
   »  Asesor: Octavio Domínguez Espinos
   »  Línea de Investigación: Ciencia de Materiales
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NOMBRE DE TESIS
Estudio comparativo de las propiedades del hule natural formulado con partículas cerámicas micrométricas y nanométricas

RESUMEN:

Se han evaluado dos diferentes tipos de subproductos industriales como posibles substitutos del negro de humo, uno de tamaño de partícula micrométrica y el otro nanométrica, como carga reforzante en el hule natural (NR). Se elaboraron muestras de hule natural sin carga, con negro de humo y con diferentes contenidos de ambos tipos de partículas . Se caracterizaron por medio de pruebas de densidad, difracción de rayos X (DRX), microscopio electrónico de barrido (SEM) y análisis termogravimétrico (TGA). Se estudió el comportamiento reológico y mecánico de las muestras elaboradas, mediante la determinación de la viscosidad, pruebas de dureza, análisis dinámico mecánico (DMA) y prueba de tensión. Con esto, se ha obtenido la viscosidad Mooney de las muestras sin vulcanizar, así como la dureza Shore A, el módulo de almacenamiento, E', el módulo al 100%, la resistencia a la tensión, la elongación y la tenacidad de las muestras vulcanizadas. De estas pruebas se ha desprendido que las partículas nanométricas ejercen un efecto más positivo que el negro de humo en la viscosidad y propiedades de ruptura (resistencia a la tensión, la elongación y la tenacidad) del hule natural. Su acción sobre las propiedades de ruptura se ha atribuido al pequeño tamaño de partícula mientras que la baja viscosidad, se supone es por su efecto plastificante sobre el hule natural. Por su parte, las partículas micrométricas han incrementado la viscosidad, la dureza y E' del hule natural, en mayor medida que el negro de humo, a causa de su adhesión al hule. En cambio, el módulo al 100% y la resistencia a la tensión no han resultado comparables a los impartidos por el negro de humo, lo que indica que dicha adhesión es débil y dependiente del grado de deformación. Con los resultados del comportamiento reológico y mecánico se han obtenido modelos empíricos simples •de estas propiedades en función del contenido de carga. Por último, se ha investigado la repercusión del tipo de partícula en la temperatura de transición vítrea, Tg, del hule natural y su relación con la rigidez del mismo Las técnicas empleadas han sido calorimetría diferencial de barrido (DSC), análisis dinámico mecánico (DMA) y análisis dieléctrico (DEA); la mejor resultó ser DMA. Se observó que las partículas micrométricas, al igual que el negro de humo elevan la Tg debido a que dan rigidez al hule; en cambio, las partículas nanométricas la disminuyen por su acción plastificante sobre el hule natural.