En esta asignatura se estudian las posibilidades de producir nuevos materiales
mediante modificación química y el procesado aditivo o impresión 3D.
Estos procesos van dirigidos principalmente a la preparación de filmes,
láminas y cables, obtenidos ya sea por extrusión o moldeo por inyección.
Procesado reactivo y aditivo
100502
2023-24
MÁSTER UNIVERSITARIO EN ALTA ESPECIALIZACIÓN EN PLÁSTICOS Y CAUCHO
2
OBLIGATORIA
Cuatrimestral
Castellano
La asignatura se incluye dentro del contexto tecnológico del programa, Módulo
II "Tecnología de polímeros", y suministra los conocimientos sobre la
modificación de polímeros durante el procesado.
Esta asignatura tiene por objetivo principal estudiar las posibilidades de
producir nuevos materiales mediante modificación química y el procesado
aditivo o impresión 3D.
La modificación química se produce mediante reacciones químicas con reactivos
portadores de propiedades específicas, llevadas a cabo en los distintos
procesos de transformación de un polímero. Estos procesos van dirigidos
principalmente a la preparación de filmes, láminas y cables, obtenidos ya sea
por extrusión o moldeo por inyección.
El contenido de la asignatura incluye reacciones de modificación y de síntesis
de polímeros, ya vistas en el curso de síntesis y modificación de polímeros.
Se discute, por una parte, las características y la capacidad de los distintos
equipos de transformación como reactores químicos; se estudia la determinación
de la distribución de los tiempos de residencia y se aplican los conocimientos
a distintos ejemplos prácticos. Por otra, se contempla como los procesos de
transformación reactivos afecta a la estructura y propiedades del material
final. Igualmente se comparan los resultados de la modificación
El estudio se ilustra con varios ejemplos prácticos, semejantes a los
empleados industrialmente.
Tema 1 - Introducción, consideraciones generales y objetivos de la
modificación química. Modificación estructural: Equipos y procedimientos
industriales.
Tema 2 - Determinación de la distribución de los tiempos de residencia
(reacciones en “continuo).
Tema 3 - Cinética de la reacción en régimen continuo y discontinuo.
Reactividad Química en fundido. Procesado y reactividad química.
Tema 4 - Introducción al procesado reactivo en la interfase.
Tema 5 - Técnicas espectroscópicas para analizar superficies.
Tema 6 - Microscopía Raman confocal.
Tema 7 - Modificación reactiva por UV y plasma.
Tema 8 - Modificación reactiva por métodos en mojado.
Practica 1 - Entrecruzamiento poliolefinas en estado fundido discontinuo.
Rheocord.
Practica 2 - Entrecruzamiento poliolefinas en estado fundido continuo.
Extrusora
Conferencia 1 - TPU - síntesis, procesado y aplicaciones (Dr Kaufhold, Bayer)
Conferencia 2 - Procesado reactivo en la industria textil (Dr Rule
Niederstadt, Ecoatec)
Visita a la empresa Internacional de Composites, Toledo
Examen final
química en continuo y discontinuo.
Objetivos de la asignatura
Temario
Prácticas
Conferencias
Visitas
Evaluación
CT1.- Aplicación de conocimientos: demostrar que los estudiantes conocen los
fundamentos estructurales y de aplicación de los materiales basados en
plásticos y caucho, aplicando los conocimientos adquiridos y su capacidad de
resolución de problemas en contextos amplios o multidisciplinares relacionados
con su área de especialización.
CT2.- Capacidad de comunicación de conocimientos: que los estudiantes sean
capaces de comunicar, oralmente y por escrito, sus investigaciones y
conclusiones con los fundamentos que las sustentan, tanto a un público
especializado como no experto, de un modo claro, conciso y comprensible.
CT3.-Capacidad de emitir juicios: que los estudiantes sean capaces de integrar
conocimientos y enfrentarse a la complejidad que supone formular juicios a
partir de una información científica y/o técnica. Incluyendo también los
aspectos de reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas ligadas
a la aplicación de sus conocimientos y juicios.
CE4.- Demostrar que conoce las tecnologías de los procesos de producción,
transformación y reciclado de polímeros, en todas sus variedades de métodos de
procesos industriales y de procesado de materiales.
CE5.- Demostrar que conoce los fundamentos y posibilidades del procesado
reactivo de polímeros, así como el cambio de propiedades y aplicaciones que
pueden resultar de las reacciones de modificación.
CE6.- Demostrar que puede conocer, elegir y valorar los ensayos necesarios
para conocer las prestaciones de los materiales en sus diversas aplicaciones.
También la adecuación y selección de los materiales en función de las
normativas y regulaciones vigentes.
Trabajo presencial (horas)
Trabajo no presencial (horas)
Este trabajo autónomo consistirá en el estudio de los contenidos teóricos y
prácticos de la asignatura. Para ello, los estudiantes contarán con las
informaciones disponibles en el Aula
Virtual, cuadernos de prácticas, libros de consulta y medios
disponibles en el CSIC informáticos y de biblioteca.
Las clases teóricas serán complementadas con clases prácticas y conferencias.
Se tienen previstas la visitas a empresas donde se pueda estudiar un ejemplo
de procesado reactivo a nivel industrial:
MD1.- Discusión después de las conferencias y seminarios con el objeto de
mejorar la enseñanza de carácter práctico.
MD2.- Realización de prácticas en laboratorios con un guión previo para su
mejor seguimiento y entendimiento.
MD4.- En todas las visitas a empresas se imparten explicaciones generales y
particulares del tipo de industria y producto fabricado. Esto se realiza en el
inicio y se continúa durante toda la visita. Los alumnos plantean cuestiones
concretas sobre lo que van viendo.
Los estudiantes deberán haber adquirido al término de la asignatura los
siguientes conocimientos:
Conocimiento sobre la importancia del procesado reactivo desde el punto de
vista científico
Conocimiento sobre la importancia del procesado reactivo desde el punto de
vista tecnológico
Potencialidad de las máquinas de transformación (extrusora) como reactor
químico
Determinar las influencia de las variables de procesado en la reacción química
en fundido
Plantear ejemplos de potenciales procesos de reactivos susceptibles de
aplicación industrial
Se realizará un examen al finalizar la asignatura (ponderación mínima 90 y
máxima 100)
Se planteará a los estudiantes un problema concreto para resolver, que podrán
hacer en grupo (ponderación mínima 5 y máxima 10)
"Reactive Processing of Thermoplastic Polymers: A Review of the Fundamental
Aspects". International Polymer Processing: Vol. 22, No. 3, pp. 218-258 by P.
Cassagnau, V. Bounor-Legaré, and F. Fenouillot (2007).
Aplicaciones:
W. Yu, J. Liu, and C. Zhou (2012). Rheo-chemistry in Reactive Processing
of Polyolefin. International Polymer Processing: Vol. 27, No. 3, pp. 286-298.
M. Beltran, C. Mijangos. "Silane Grafting and Moisture crosslinking of
polypropylene". Polym. Eng. Sci., 40, (7), 1534, (2000)
R. Peña, M. Hidalgo, C. Mijangos. "Plastification of polyvinylchloride
by polymer blending". J. Appl. Polym. Chem., 75, 1303-12, (2000)
Reactive extrusion. Leon P.B.M. Janssen (Author), 2004. Kindle edition
Reactive Extrusion: Principles and Practice. Hardcover by Marino Xanthos
(Editor), 1992, Polymer Processing Institute
Superficies en general:
F. Garbassi, M. Morra, E. Occhiello. Polymer Surfaces: from Physics to
Technology. John Wiley and Sons, New York, 1994
Técnicas espectroscópicas (XPS, SIMS, Auger):
T.C. Riviere, S. Myhra. Handbook of Surface and Interface Analysis. Marcel
Decker, NewYork, 1998
Adhesión, modificación con plasma:
M. Strobel, C.S. Lyons, K.L. Mittal. Plasma surface modification of
polymers: relevance to adhesion. VSP/ Utrecht, 1994
ATR:
F.M. Mirabella. Internal Reflectic.; Soectroscopy. Applied
Spcctroscój-y. Review 21, (1985)
Superficie, en general:
D.T. Clark, W.J. Feast. Polymer Surfaces. John Wiley and Sons,
Chichester, 1978
K.L. Mittal, K.-W. Lee. Polymer Surfaces and Interfaces:
Characterization, Modification and Application, VSP, Utrecht, 1997
Reactive Extrusion of Polymers - Wiley Online Library
onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/0471440264.pst537/abstract, 2012
Este documento puede utilizarse como documentación de referencia de esta asignatura para la solicitud de reconocimiento de créditos en otros estudios. Para su plena validez debe estar sellado por la Secretaría de Estudiantes UIMP.
Descripción no definida
Cuatrimestral
Créditos ECTS: 2
Rodríguez Hernández, Juan
Doctor en Ciencias Químicas
Investigador Científico
Instituto de Ciencia y Tecnología de Polímeros (ICTP)
Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)
Elizetxea Ezeuza, Cristina
Doctora en Ciencias Químicas
Responsable de Polímeros, Composites y Biobasados
Fundación Tecnalia Reserch and Innovation
Hernández Velasco, Rebeca
Instituto de Ciencia y Tecnología de Polímeros (ICTP-CSIC)
Pascual Pascual, Laura
Licenciada en Química
Ayudante de Investigación de los OPIs, responsable laboratorio procesado ICTP
Instituto de Ciencia y Tecnología de Polímeros (ICTP), CSIC
