Esta asignatura describe los aspectos más generales de las diferentes familias
de materiales polímeros en relación a sus características inherentes, la
relación estructura–propiedades, y las propiedades y aplicaciones particulares
en función de grados y procesos de trasformación.
Materiales polímeros y aplicaciones
100504
2016-17
MÁSTER UNIVERSITARIO EN ALTA ESPECIALIZACIÓN EN PLÁSTICOS Y CAUCHO
6
OBLIGATORIA
Cuatrimestral
Castellano
La asignatura se incluye en el programa dentro del contexto del los materiales
y sus aplicaciones, Módulo III "Materiales polímeros y aplicaciones
avanzadas", y suministra los conocimientos sobre los diversos materiales
polímeros, estructurados por familias, y sus múltiples aplicaciones. La
formación adquirida posibilitará la introducción del alumno a la selección de
materiales para una aplicación concreta en función de sus propiedades.
Con esta asignatura se obtendrán conocimientos fundamentales de las familias
de polímeros, de sus propiedades y de sus aplicaciones. Se realiza una
descriptiva general de las diferentes familias de materiales polímeros en
relación a sus características inherentes, relación estructura–propiedades,
propiedades y aplicaciones particulares en función de grados y procesos de
trasformación. También, dentro de cada familia, se consideran los
correspondientes copolímeros, mezclas y materiales compuestos de interés
actual en aplicaciones.
En los cinco bloques en que se ha dividido el temario se trata, a modo de
introducción, las formulaciones de polímeros y sus aplicaciones, con especial
énfasis en la utilización de aditivos y sus diferentes posibilidades, junto a
los procesos generales de degradación y estabilización de polímeros. En los
siguientes bloques del programa, se repasan las diferentes familias de
polímeros de uso general, termoplásticos y termoestables. Se tratan de forma
diferenciada los polímeros de ingeniería y se finaliza con un conjunto de
materiales polímeros que presentan propiedades especiales y que dan lugar a
BLOQUE 1 - INTRODUCCION, ADITIVOS, DEGRADACIÓN Y ESTABILIZACIÓN
Tema 1 - Materiales polímeros: formulaciones y sus aplicaciones
Tema 2 - Aditivos. Definición, clasificación y tipos. Aspectos tecnológicos y
de eficiencia
Tema 3 - Modificación de las propiedades de un material polímero mediante
aditivos I. Aditivos de procesado.
Tema 4 - Modificación de las propiedades de un material polímero mediante
aditivos II. Aditivos que modifican las propiedades mecánicas y el
comportamiento frente al fuego.
Tema 5 - Modificación de las propiedades de un material polímero mediante
aditivos III. Aditivos que modifican las propiedades ópticas y superficiales.
Tema 6 - Degradación de los materiales polímeros. Térmica, fotoquímica y por
otras fuentes de energía.
Tema 7 - Aditivos estabilizantes.
Tema 8 - Biodegradación medioambiental de polímeros.
BLOQUE 2 - POLÍMEROS DE USO GENERAL I (TERMOPLÁSTICOS)
Tema 9 - Poliolefinas I. Polietilenos.
Tema 10 - Poliolefinas II. Polipropileno.
Tema 11 - Polímeros fluorados.
Tema 12 - Polímeros de estireno.
Tema 13- Polímeros vinílicos.
Tema 14 - Polímeros acrílicos.
Tema 15 - Polímeros celulósicos.
BLOQUE 3 - POLÍMEROS DE USO GENERAL II (TERMOESTABLES)
Tema 16 - Resinas de formaldehido.
Tema 17 - Resinas de poliester no-saturado y epoxi.
Tema 18 - Poliuretanos.
Tema 19 - Siliconas.
BLOQUE 4 - POLÍMEROS DE INGENIERÍA
Tema 20 - Poliacetales y polieteres.
Tema 21 - Poliamidas.
Tema 22 - Policarbonatos.
Tema 23 - Poliésteres alifáticos-aromáticos.
Tema 24 - Otros polímeros de ingeniería.
BLOQUE 5 - POLÍMEROS CON PROPIEDADES ESPECIALES. APLICACIONES
Tema 25 - Polímeros de alto módulo.
Tema 26 - Polímeros de alta resistencia térmica.
Tema 27 - Polímeros barrera.
Tema 28 - Biopolímeros (seminarios 3 y 4).
Tema 29 - Polímeros fotosensibles.
Tema 30 - Otros polímeros especiales y sus aplicaciones. Materiales Híbridos
orgánicos-inorgánicos, electroactivos, piezoeléctricos, no carbonados.
SEMINARIOS Y CONFERENCIAS INVITADAS. PRACTICAS, VISITAS Y EVALUACIONES
Seminario 1 - Polímeros en el Patrimonio Histórico y Cultural
Seminario 2 - Polímeros en cosmética e higiene personal
Seminario 3 - Membranas poliméricas. Aplicaciones
Seminario 4 - Polímeros para aplicaciones biomédicas 1
Seminario 5 - Polímeros para aplicaciones biomédicas 2
Seminario 6 - Polímeros en el aprovechamiento de la energía. Pilas de
Combustible
Conferencia 1 - Polímeros en la agricultura
Conferencia 2 - Polímeros con aplicaciones ópticas
Conferencia 3 - Polímeros en automoción
Práctica 1 - Fotocurado de materiales polímeros
Práctica 2 - Degradación de polímeros. Sistemas de envejecimiento
Visita - Grupo ANTOLÍN de automoción en Burgos
Evaluación - Controles parciales y Evaluación final
aplicaciones de enorme interés actual.
Objetivos de la asignatura
Temario
CE7.- Demostrar conocer la relación estructura-propiedades de las diferentes
familias de polímeros y sus grados industriales, para poder seleccionar y
aplicar los materiales, a las diferentes aplicaciones de las formulaciones de
materiales polímeros.
CE8.- Demostrar conocer la relación estructura-propiedades de los materiales
compuestos, sus posibilidades de diseño, preparación, nuevos métodos de
procesado y sus aplicaciones.
CE9.- Demostrar que conoce y puede aplicar los conocimientos relativos a la
Reología de polímeros y a la Simulación Molecular en las características de
los materiales en relación con sus aplicaciones.
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, seminarios y
conferencias. Se tiene prevista la visita al grupo de automoción ANTOLÍN en
Burgos.
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.
MD3.- Resolución de casos prácticos de interés industrial con técnicas de
caracterización y estudio de polímeros para complementar el conocimiento
adquirido.
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:
Importancia de la formulación y sus posibilidades para las diferentes
aplicaciones.
Conocer la relación estructura – propiedades y sus consecuencias de aplicación.
Conocer las diferentes familias de polímeros de interés científico y
tecnológico actual.
Capacidad para seleccionar materiales polímeros en función de las aplicaciones.
Nuevas aplicaciones y tendencias tecnológicas de los materiales polímeros.
Properties and behavior of polymers, Vol. 1 and 2. J. Bailey, A. Seidel, E.
Arndt, D. Gonzalez (Editores). John Wiley and Sons, INC. PublicationsHoboken,
New Jersey, 2011
Handbook of Polymers. G. Wypych, ChemTec Publ., Toronto, 2012
Additives for Plastics, Handbook. J. Murphy, Elsevier Advanced Technology,
Wheaton, Exeter, 1996
Handbook of Fillers, G. Wypuch, ChemTec Publ., Toronto, 2010
Long-Term properties of Polyolefins. A.-C. Albertsson (Ed.), Advances in
Polymer Science, 169, 2005
Film properties of Plastics and Elastomers, L.K. Massey, 2nd Ed., Plastics
Design Library, Norwich, NY, 2004
Chemistry and Technology of Polymers Additives, S. Al-Malaica, A. Golovy, C.A.
Wilkie (Eds), Blackwell Sci., Oxford, 1999
Photochemistry and Photophysics of Polymer Materials, N.S. Allen, John Wiley
and Sons, INC. Publications, Hoboken, New Jersey, 2010
Handbook of Polymer degradation. S.H. Salim, Marcel Dekker, Inc., New York-
Basel, 2000
Catalina F., Sánchez-Chaves M., 2004. Aplicaciones de los materiales plásticos
en agricultura p.491-509; López-Manchado, M.A. 2004. Envases y embalajes
plásticos p.519-536; Abrahan G.A., Elvira C., Gallardo A., San Román J., 2004.
Polímeros biodegradables p.573-586. En Ciencia y Tecnología de Materiales
Poliméricos. Vol.II., Ed. Instituto de Ciencia y Tecnología de Polímeros,
CSIC, Madrid.
Catalina F. 2004. Degradación y estabilización de polímeros, p389-413. En
Ciencia y Tecnología de Materiales Poliméricos. Vol.I., Ed. Instituto de
Ciencia y Tecnología de Polímeros, CSIC, Madrid.
San Román J., 2004. Polímeros biodegradables para aplicaciones biomédicas, p.
219-238, En Biomateriales, Ed. Sastre R., De Aza S., San Román J., CYTED VIII,
Madrid.
Scott G. 1999. Polymers and the environment. Ed. Royal Society of Chemistry,
Londres.
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Asignatura MATERIALES POLÍMEROS Y APLICACIONES (cód. 100504)
La asignatura se incluye dentro del contexto los materiales y sus aplicaciones (Módulo III) que suministra los conocimientos sobre los diversos materiales polímeros, estructurados por familias, y sus múltiples aplicaciones. La formación adquirida posibilitará la introducción del alumno a la selección de materiales para una aplicación concreta en función de sus propiedades.
Con esta asignatura se obtendrán conocimientos fundamentales de las familias de polímeros, de sus propiedades y de sus aplicaciones.
CONTENIDOS
Descriptiva general de las diferentes familias de materiales polímeros en relación a sus características inherentes, relación estructura-propiedades, propiedades y aplicaciones particulares en función de grados y procesos de trasformación. También, dentro de cada familia, se consideran los correspondientes copolímeros, mezclas y materiales compuestos de interés actual en aplicaciones.
En los cinco bloques en que se ha dividido el temario se trata, a modo de introducción, las formulaciones de polímeros y sus aplicaciones con especial énfasis en la utilización de aditivos y sus diferentes posibilidades, junto a los procesos generales de degradación y estabilización de polímeros. En los siguientes bloques del programa, se repasan las diferentes familias de polímeros de uso general, termoplásticos y termoestables. Se tratan de forma diferenciada los polímeros de ingeniería y se finaliza con un conjunto de materiales polímeros que presentan propiedades especiales y que dan lugar a aplicaciones de enorme interés actual.
Cuatrimestral
Créditos ECTS: 6
Catalina Lapuente, Fernando
Doctor en Ciencias Químicas
Profesor de Investigación del CSIC (Área: Materiales)
Instituto de Ciencia y Tecnología de Polímeros (CSIC)
Bosch Sarobe, Paula
Investigadora Científica
Instituto de Ciencia y Tecnología de Polímeros (ICTP)
Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)
Corrales Viscasillas, María Teresa
Científica Titular
Instituto de Ciencia y Tecnología de Polímeros (ICTP)
Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)
del Río Bueno, Carmen
Doctora en ciencias químicas
Instituto de Ciencia y Tecnología de Polímeros (ICTP)
Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)
Espí Guzmán, Enrique
Doctor en Química
Consultor en Bioenergía
Centro Tecnológico REPSOL
Fernández Salvador, Enrique
Doctor en Ciencias Químicas Universidad Complutense de Madrid
Director Ingeniería Avanzada Techos. Grupo Antolín
Grupo Antolín Ingeniería Burgos
García Ballesteros, Olga
Científica Titular
Instituto de Ciencia y Tecnología de Polímeros (ICTP)
Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)
Maya Hernández, Eva María
Doctor en ciencias Quimicas
Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid
Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)
Morales Bergas, Enrique
Investigador Científico
Instituto de Ciencia y Tecnología de Polímeros (ICTP)
Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)
Oriol Langa, Luis
Profesor Titular de Química Orgánica
Instituto de Ciencia de Materiales de Aragón (ICMA)
Universidad de Zaragoza-CSIC
San Román del Barrio, Julio
Profesor de Investigación
Instituto de Ciencia y Tecnología de Polímeros (ICTP)
Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)
