Investigación constitutiva sobre la viscoelasticidad del butiral de polivinilo: Experimentos basados en el método de análisis mecánico dinámico

La película de butiral de polivinilo (PVB) se utiliza actualmente de forma generalizada en la industria del automóvil y en las arquitecturas como capa intermedia de protección. El módulo dinámico del PVB se mide mediante experimentos sistemáticos basados en el método de Análisis Mecánico Dinámico (AMD) a diversas temperaturas, velocidades de calentamiento y frecuencias de vibración. Además, se estudia sistemáticamente la viscoelasticidad del PVB influida por el tiempo y la temperatura. Se establecen fórmulas empíricas ajustadas que describen la relación entre la temperatura de transición vítrea y la frecuencia, así como la velocidad de calentamiento del PVB. Se sugiere la curva maestra del PVB a 293 K basándose en los datos del experimento para expresar la variación del módulo dinámico a varias frecuencias en un rango más amplio. A continuación, se analiza el comportamiento constitutivo del PVB basándose en el modelo de Maxwell Generalizado (GM) y en el modelo de Derivada Fraccional (FD), respectivamente. Se demuestra que el PVB tiene una mayor eficiencia de disipación de energía en su estado de absorción de alta energía, mientras que tanto el modelo GM de quinto orden como el modelo FD pueden caracterizar la viscoelasticidad del PVB en la zona de transición vítrea. Los resultados pueden ofrecer datos experimentales fundamentales e importantes características constitutivas del PVB y arrojar luz sobre futuros estudios sobre el comportamiento de la viscoelasticidad del PVB y la capacidad de mitigación de energía del vidrio laminado.

Autores: Bohan, Liu; Jun, Xu; Yibing, Li