MODELADO DEL PROCESO DE ABSORCIÓN DE AGUA EN TUBULARES DE ERFV

GUIDO BERETTA; RAMIRO MAZZINA; ELISABETH PENOFF; P.E. MONTEMARTINI

Bahía Blanca

Simposio; IX Simposio Argentino de Polímeros; 2011

Una de las principales aplicaciones que se da a los tubos de materiales compuestos de matriz epoxi, es el transporte de fluidos acuosos. Es por esto que surge la necesidad de comprender detalladamente el proceso y la cinética subyacentes en la absorción de agua por parte de estos materiales. El clásico tratamiento fickeano [1, 2] a menudo ha sido utilizado para describir el proceso de absorción de agua en materiales epoxi, pero no siempre resulta adecuado [3]. Otros autores han estudiado las interacciones que se desarrollan entre el agua y la matriz polimérica en los procesos difusivos. Jiming Zhou y James P. Lucas [4] estudiaron la naturaleza del agua absorbida en sistemas epoxi y describieron dos tipos de agua que ingresa al sistema polimérico, los cuales se diferencian en la complejidad del enlace a la red y la energía de activación. El agua de menor energía de activación es más fácil de eliminar del sistema, en cambio, el agua de mayor energía de activación está ligada por múltiples enlaces de hidrógeno. Por otra parte, I. Merdas et al. [5] estudiaron la absorción de agua en diferentes polímeros y encontraron que la absorción es mayor para polímeros más polares, y mayor para redes interpenetradas que para las redes de los polímeros individuales. La explicación de estos hechos experimentales es que el número de sitios hidrofílicos está determinado no sólo por la cantidad de grupos polares, sino también por la distribución espacial de esos sitios y su capacidad para formar puentes de hidrógeno con las moléculas de agua. Sylvain Popineau et al. [3] describieron el comportamiento de las moléculas de agua durante el proceso de difusión identificando agua enlazada y agua móvil en sistemas epoxi. Esta caracterización se ajusta al modelo propuesto por Carter and Kibler [6] con el cual obtuvieron una buena correspondencia.  En el presente trabajo se analizan curvas de difusión de dos sistemas epoxis diferentes utilizados en tubulares de ERFV, a fin de determinar la influencia de la composición química en el proceso de absorción de agua. Con el fin de determinar la dependencia de coeficientes de difusión y parámetros del modelo empleado, con la temperatura, se trabajó a 20, 40 y 80°C. Se utiliza el modelo de Fick como primera aproximación y se compara el ajuste con el modelo propuesto por Carter y Kibler [6].