Las Bebidas Autocalentables y Autoenfriables como Recursos para un Aprendizaje Activo

Se presentan dos actividades adecuadas para distintos niveles educativos. La primera es una propuesta de aprendizaje basada en la indagación sobre el calentamiento de bebidas comerciales autocalentables, que se produce por la reacción de hidratación del óxido de calcio. La segunda es un ejemplo de aprendizaje basado en problemas (ABP) en el cual una bebida se enfría gracias al calor absorbido en el proceso de disolución de nitrato amónico en agua. Son metodologías activas que favorecen el aprendizaje de conceptos fisicoquímicos y la adquisición de competencias transversales. También se abordan aspectos de relaciones ciencia – tecnología – sociedad – medio ambiente, así como una formación en la «química del consumidor»

Free-standing graphene films embedded in epoxy resin with enhanced thermal properties

The poor thermal conductivity of polymer composites has long been a deterrent to their increased use in high-end aerospace or defence applications. This study describes a new approach for the incorporation of graphene in an epoxy resin, through the addition of graphene as free-standing film in the polymeric matrix. The electrical and thermal conductivity of composites embedding two different free-standing graphene films was compared to composites with embedded carbon nanotube buckypapers (CNT-BP). Considerably higher thermal conductivity values than those achieved with conventional dispersing methods of graphene or CNTs in epoxy resins were obtained. The characterisation was complemented with a study of the structure at the microscale by cross-sectional scanning electron microscopy (SEM) images and a thermogravimetric analysis (TGA). The films are preconditioned in order to incorporate them into the composites, and the complete manufacturing process proposed allows the production and processing of these materials in large batches. The high thermal conductivity obtained for the composites opens the way for their use in demanding thermal management applications, such as electronic enclosures or platforms facing critical temperature loads.European Defence Agency tender No 17.ESI.OP.066. Study on the Impact of Graphene on Defence Application

Las Bebidas Autocalentables y Autoenfriables como Recursos para un Aprendizaje Activo de la Química con enfoque interdisciplinar

Se presentan dos actividades educativas, diseñadas e implementadas para bachillerato y primer curso universitario, pero fácilmente adaptables a niveles previos. La primera se concreta a través de una propuesta de aprendizaje basado en la indagación dirigida, sobre el calentamiento de bebidas comerciales, denominadas “autocalentables”, que se produce por el carácter exotérmico de la reacción de hidratación del óxido de calcio. Se diseñó la actividad de forma que sólo se emplean del orden de cinco minutos en clase, promoviendo que los alumnos trabajen en equipo y consulten al profesor en horarios de tutorías. La segunda propuesta se refiere a un ejemplo de práctica, mediante aprendizaje basado en problemas (ABP), en la que una bebida se enfría gracias al calor absorbido en el proceso de disolución de nitrato amónico en agua. Ambos son ejemplos de cómo experiencias de este tipo pueden servir como punto de partida para el empleo de metodologías activas de carácter cooperativo, que favorecen el aprendizaje de conceptos fisicoquímicos (calor específico, transferencia de calor, conductividad térmica, variación de entalpía de disolución, energía de reacción, estequiometría, espontaneidad de procesos,…). Son también ejemplos de cómo ciertas actividades educativas pueden servir para detectar concepciones alternativas en los alumnos y para promover la adquisición de competencias transversales (búsqueda de datos, realización de medidas experimentales, elaboración de trabajos escritos, empleo de unidades adecuadas, elaboración de tablas, creatividad, trabajo en equipo, etc.). Mediante los ejemplos planteados, se promueven enfoques interdisciplinares en torno a relaciones Ciencia-TecnologíaSociedad-Medio Ambiente, así como una formación en lo que a veces se denomina como “Química del consumidor”

Thermal behavior os thermosetting resing reinforced with carbon nanotubes and graphene nanoplatelets

In this work, we study the effect of the addition of GNP and CNT in an epoxy matrix. The influence of the content added of these nanofillers on the glass transition temperature and degradation temperature is analysed. Moreover, the thermal conductivity of these nanocomposites is determined

Cosolvencia de polímeros : dimensiones y solvatación del PMMA

Tesis - Universidad Complutense de Madrid, 1982.Depto. de Química FísicaFac. de Ciencias QuímicasTRUEProQuestpu

Termoestables híbridos organo-inorgánicos: síntesis, caracterización y propiedades

Se han preparado varios poliorganosiloxanos basados en el poli(3-aminopropilmetilsiloxano) (PAMS), mediante hidrólisis y condensación del monómero3-aminopropilmetildietoxisilano (APDES). La modificación de su funcionalidad se hallevado a cabo por reacción con pequeñas cantidades de fenilglicidil éter (PGE),formando aductos PAMS:PGE. Se ha analizado la miscibilidad de los polisiloxanossintetizados con una resma epoxídica base, el diglicidil éter del bisfenol-A (DGEBA).Las mezclas resultantes son inmiscibles inicialmente, aunque el avance de la reacciónepoxi/amina provoca su homogeneización parcial.Se ha estudiado el curado de los diferentes endurecedores poliaminosiloxánicos, PAMSy PAMS:PGE, con DGEBA. Se ha analizado el efecto que ejerce la presencia de gruposamina secundarios en la mezcla inicial, así como la influencia de la concentracióninicial de grupos hidroxilo, capaces de catalizar la reacción epoxi/amina. La reacción seajusta a un modelo autocatalítico, presentando una autoaceleración a relativas bajasconversiones. Al aumentar la proporción de aminas secundarias en la mezcla inicial, lareacción no-catalizada pierde importancia respecto a la autocatalizada. Por otra parte, elcalor de reacción y la energía de activación obtenidos son comparables a los reportadospara el curado de resinas epoxi con diaminas convencionales.Mediante diversas técnicas microscópicas, se ha analizado la morfología de los sistemascurados, observándose cierto grado de heterogeneidad composicional provocado por lainmiscibilidad inicial de los componentes. Se han encontrado “pseudodominios” ricosen silano distribuidos homogéneamente por la matriz epoxi. Dichos dominios estánconstituidos por gradientes de concentración en forma de capas concéntricas. Se hacomprobado que dicha heterogeneidad afecta a las propiedades mecánicas y quedisminuye a medida que aumenta el grado de entrecruzamiento.También se ha estudiado la capacidad de absorción de agua de la resmaDGEBA/PAMS. La máxima cantidad de agua absorbida es del 3% en peso. Se hapropuesto un nuevo procedimiento para el estudio del hinchamiento producido por laentrada de agua a través de n-FTIR. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Several polyorganosiloxanes were prepared. The synthesis of poly(3-aminopropylmethylsiloxane) (PAMS) was carried out by hydrolysis and condensation of 3-aminopropyl methyldiethoxysilane monomer (APDES). The ftinctionality modificationof PAMS was done by subsequent reaction with phenylglycidyl ether (PGE), formingPAMS:PGE adducts. The miscibility of the synthesised polysiloxanes with an epoxyresin, bisphenol A diglycidyl ether (DGEBA) was analysed. The initial mixtures areinmiscible, but the epoxy/amine reaction induces a partial compatibilisation.The curing reaction of DGEBA with the different polysiloxane hardeners, PAMS orPAMS:PGE, was studied. The influence of initial hydroxyl groups concentration, ableto catalyse the epoxy/amine reaction, and also, the presence of secondary amines in theinitial mixture, were analysed. Reaction foliows an autocatalytic model, showingautoacceleration at low conversion. When the secondary amine and hydroxyl groupsconcentrations are high in the initial mixture, the curing process occurs mainly by thecatalytic reaction. The non-catalytic path becomes almost negligible. The obtainedreaction heat and activation energy are similar to the reported for DGEBA curing withconventional diamines.The morphology of the cured products has been analysed by severa! microscopytechniques. A compositional heterogeneity was observed, caused by the initialinmiscibility of the components. The siloxane is concentrated in “pseudodomains”distributed homogeneous!y in the epoxy matrix. Concentric layers of gradientconcentration constitute these domains. This heterogeneity affects to the mechanicalproperties and decreases with crosslinking degree.Water absorption capacity of DGEBAIPAMS system has been also studied. Themaximum water absorption is 3% w/w. A novel procedure has been proposed forstudying the swelling phenomena by n-FTIR

Reactive compatibilization of epoxy/polyorganosiloxane blends

A new thermoset material based on DGEBA with polyaminosiloxane curing agents is presented. The system shows reaction-induced compatibilization which prevents coalescence of polysiloxane and DGEBA rich domains, leading to gradient structured morphologies. The influence of curing temperature and/or chemical nature of the siloxane on the morphology and surface microhardness were examined. When siloxane is pre-reacted with epoxypropylphenylether (EPPE), a more homogeneous material is obtained. Microhardness profiles on the material are strongly influenced by the extension of the compositional gradients

Comportamiento Mecánico de Poliéster Insaturado Modificados con Poli(ε-Caprolactona) Reforzadas con Monmorillonita C30B

La dispersión de nanopartículas en el seno de una matriz polimérica es la base para la fabricación de los materiales denominados nanocompuestos. Una de las categorías de nanocompuestos que ha merecido especial atención en la última década es aquella en la que el nanorrefuerzo pertenece a la categoría de los silicatos laminares. Las propiedades únicas de estos materiales derivan del tamaño nanométrico de las partículas de silicato y de la elevada superficie de contacto polímero-nanosilicato que es posible alcanzar. En este trabajo se han preparado nanocompuestos fabricados con un nanosilicato laminar Cloisita 30B (C30B) perteneciente a la categoría de las montmorillonitas, orgánicamente modificada para favorecer su interacción con la matriz polimérica. Como matriz polimérica se ha utilizado una resina de poliéster de tipo isoftálico curada (UP) que ha sido modificada mediante la adición de un termoplástico, en concreto, poli (ε-caprolactona) (PCL) de dos pesos moleculares diferentes. La intención de la investigación es comparar el comportamiento de estos sistemas con el de sus análogos no reforzados, evaluando la influencia del nanorrefuerzo en el comportamiento mecánico y termomecánico