Análisis de las propiedades mecánicas de polímeros con memoria de forma mediante microdureza instrumentada

Abstract

Los polímeros con memoria de forma (SMP) son materiales inteligentes capaces de cambiar de una forma temporal a su forma original en la que fueron procesados a través de un estímulo externo. Para determinar la efectividad de un SMP para una aplicación concreta es necesario obtener una completa caracterización mecánica a temperatura ambiente, puesto que en muchas aplicaciones serán almacenados durante largo espacio de tiempo a esta temperatura debiendo, durante este tiempo, mantener la fijación así como unas propiedades mecánicas no poco exigentes. Además, su comportamiento termomecánico a esta temperatura (temperatura usual de fijación) condiciona de manera determinante la capacidad de retención de forma y el posterior proceso de recuperación libre o impedida. En el presente trabajo se han analizado las características mecánicas a temperatura ambiente de una familia de polímeros con memoria de forma tiol-epoxi mediante experimentos de penetración monitorizada, discutiendo los resultados en función del efecto de la composición del polímero (% de modificante de red y funcionalidad del agente de curado). Se han analizado los diferentes parámetros característicos como son la dureza, el módulo de indentación, el creep de indentación y la recuperación viscoelástica y se han relacionado con la estructura de red y la densidad de entrecruzamiento. A partir de los resultados se puede concluir cómo el tipo de agente de curado de diferente funcionalidad pero similar estructura (3-tiol y 4-tiol) así como el cambio de estructura (añadiendo isocianurato) permite modular las propiedades mecánicas de estos SMPs siendo claramente identificable a través los ensayos de microdureza instrumentada.