Nanofases en tribología de polímeros y nanocomposites

Zusammenfassung

Resumen de la tesis: Los nanocomposites poliméricos a partir de nanofases tales como nanoarcillas o nanotubos de carbono son una pujante área de estudio para mejorar las propiedades mecánicas de los termoplásticos. En este trabajo en particular se han utilizado para disminuir el coeficiente de fricción y la tasa de desgaste de los materiales termoplásticos policarbonato y polimetilmetacrilato. Se han obtenido nuevos nanocomposites de policarbonato conteniendo nanoarcillas orgánicamente modificadas, mediante intercalación a partir del estado fundido, mediante mezcla mecánica, extrusión e inyección. Se han caracterizado las propiedades térmicas, mecánicas y de dispersión de las nanofases en la matriz de policarbonato. Se han realizado ensayos de desgaste punzón sobre disco y ensayos de rayado, obteniéndose resultados de muy baja fricción con el nanocomposite aditivado con un 3% en peso de la nanoarcilla Bentonita 2010. Se ha obtenido y caracterizado un nuevo nanofluido a partir del líquido iónico cloruro de 1-octil-3-metilimidazolio y nanotubos de carbono de pared simple. Este nuevo lubricante da lugar a ultrabaja fricción y nulo desgaste cuando se utiliza en el contacto policarbonato acero inoxidable bajo la configuración de punzón sobre disco. Se han obtenido y caracterizado nuevos nanocomposites de polimetilmetacrilato conteniendo nanotubos de carbono de pared simple y nanotubos previamente tratados con el líquido iónico tetrafluoroborato de 1-octil-3-metilimidazolio. Se ha estudiado la resistencia al desgaste abrasivo de los nuevos nanocomposites de polimetilmetacrilato en ensayos de multirrayado en función del proceso de fabricación y de la dirección del flujo de inyección, observándose diferencias según sea el material inyectado o comprimido y comportamiento anisotrópico en función de la dirección. Mediante la obtención de curvas maestras se ha estudiado el comportamiento de las propiedades viscoelásticas en función del tiempo de los nanocomposites de polimetilmetacrilato.