Glosario
Efecto Mullins
El efecto Mullins describe un fenómeno típico de los materiales de caucho.
Si se registra una curva tensión-deformación para una muestra de banda, mediante un programa como el Programa Universal de Ensayos del NETZSCH DMA Eplexor®®, se puede observar el llamado efecto Mullins -que no debe confundirse con el Efecto PayneEl efecto Payne es la disminución de la de un sistema elastómero relleno y reticulado con el aumento de la amplitud de deformación.efecto Payne-.
¿Cuándo se produce el efecto Mullins?
La expansión de la muestra a una velocidad de deformación constante - por ejemplo, desde el punto inicial hasta el punto final de la curva 3 (figura 1) - produce un aumento de la tensióndentro de este intervalo. Si la deformación se detiene al final de la curva 3 y la muestra "vuelve" a su estado inicial con la misma velocidad de deformación, la tensión toma un curso diferente (curva 4).
Si a continuación se vuelve a expandir la muestra (con la misma velocidad de deformación que antes), al final de la curva 5 se observa un comportamiento "intrigante", descrito por el efecto Mullins:
Al aumentar la deformación, la tensión se desplaza primero a lo largo de la curva 4 y luego sigue el curso de la curva 5 hasta el punto final de ésta. Si se invierte de nuevo la velocidad de deformación, se produce otra nueva trayectoria de la tensión, descrita en este ejemplo por la curva 6.
Pero, ¿qué ocurre a nivel molecular?
Si una probeta de tracción o de banda se somete a tensiones macroscópicas, las cadenas poliméricas reticuladas dentro del material se "estirarán" (figura 2).
Macroscópicamente, las muestras se alargan de este modo de forma significativa.
Las cargas, como el Negro de humoTemperature and atmosphere (purge gas) affect the mass change results. By changing the atmosphere from, e.g., nitrogen to air during the TGA measurement, separation and quantification of additives, e.g., carbon black, and the bulk polymer can become possible.negro de humo, que forman los llamados "clusters" dentro de la red polimérica, se rompen y reducen así su resistencia mecánica a la deformación aplicada. En el estado denominado "virgen", para las muestras no sometidas a esfuerzos mecánicos -es decir, la red polimérica no sometida a esfuerzos y los "clusters" no sometidos a esfuerzos- la rigidez del material es elevada.
En consecuencia, se requiere una gran fuerza o tensión para separar la muestra (curva 3). Esta destrucción parcial del "cluster" es la razón por la que la fuerza requerida durante el ciclo de descarga (curva 4) es considerablemente menor. Si se invierte de nuevo la dirección de la carga como se ha descrito anteriormente, la curva de tensión-deformación discurre inicialmente por la curva 4.
Todas las estructuras en racimo que se han destruido al alcanzar el punto final de la curva 3 en el primer recorrido, permanecen, por supuesto, destruidas.
Por ello, el diagrama tensión-deformación vuelve a seguir la curva del segmento 4. Sólo un aumento continuado de la deformación, de nuevo en relación con un aumento continuado de la fuerza, conduce a una repetición de la destrucción parcial y rompe aún más los grupos que todavía existen.
El tamaño de las agrupaciones sometidas a destrucción sigue disminuyendo con el aumento de la tensión. En primer lugar, por supuesto, los "clusters" de large, que todavía están presentes en la muestra en estado "virgen" al comienzo de la prueba de tensión-deformación, son sometidos a destrucción durante el experimento. Sólo a niveles más altos de deformación los grupos más pequeños experimentan también una destrucción parcial adicional.
