determinación de las características mecánicas de modelos
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Roberto Javier Rueda-Esteban MD, MEd DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA BIOMÉDICA | UNIVERSIDAD DE LOS ANDES
Determinación de las características mecánicas de modelos poliméricos rígidos para educación
en Anatomía.
TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE MAGÍSTER EN INGENIERÍA BIOMÉDICA.
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Determinación de las características mecánicas de modelos poliméricos
rígidos para educación en Anatomía.
Autor
Roberto Javier Rueda-Esteban MD, MEd
Director
Juan Carlos Briceño Triana PhD; Profesor Titular, Departamento de Ingeniería
Biomédica, Facultad de Ingeniería, Universidad de los Andes
Asesor
David Bigio Roitman; Profesor de Cátedra, Departamento de Ingeniería
Biomédica, Facultad de Ingeniería, Universidad de los Andes
Noviembre de 2017
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Tabla de Contenido
INTRODUCCIÓN .............................................................................................................................. 3
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ......................................................................................... 6
MARCO TEÓRICO .......................................................................................................................... 7
La Técnica .................................................................................................................................... 7
Tipos de Resinas ........................................................................................................................ 9
Resinas Acrílicas .................................................................................................................... 9
Resinas Epóxicas ................................................................................................................. 12
Resinas Poliéster.................................................................................................................. 14
Agentes de Curado .............................................................................................................. 16
OBJETIVO GENERAL .................................................................................................................. 17
Objetivos Específicos ................................................................................................................. 18
MATERIALES Y MÉTODOS ........................................................................................................ 18
Criterios de Inclusión .............................................................................................................. 18
Criterios de Exclusión ............................................................................................................. 18
Polímeros utilizados ................................................................................................................ 18
Manufactura de probetas y piezas ....................................................................................... 19
Probetas y Piezas de ensayo ................................................................................................ 22
Ensayo de Tensión y Flexión ................................................................................................ 26
Ensayo de Impacto .................................................................................................................. 27
Impacto en Caída Libre ........................................................................................................... 27
RESULTADOS Y DISCUSIÓN .................................................................................................... 27
Ensayo de Tensión .................................................................................................................. 27
Ensayo de Flexión .................................................................................................................... 33
Ensayo de Impacto .................................................................................................................. 40
Impacto en Caída Libre ........................................................................................................... 42
Resolución de Repleción ....................................................................................................... 45
CONCLUSIONES ........................................................................................................................... 46
Referencias .................................................................................................................................... 49
ANEXOS .......................................................................................................................................... 52
Tensión ....................................................................................................................................... 52
Flexión ......................................................................................................................................... 57
Impacto ....................................................................................................................................... 64
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INTRODUCCIÓN
El estudio de la anatomía humana requiere de la observación directa de regiones
anatómicas con el fin de brindar facilidad en la comprensión de las estructuras
morfológicas y su relación espacial (Oliveira et al., 2013). La visualización en tres
dimensiones facilita el entendimiento de la anatomía del cuerpo humano (Kong et
al., 2016). Estos procesos educativos se han visto limitados por la difícil obtención
de especímenes cadavéricos y el deterioro de los mismos (Corza & Rojas, 2009),
generando la búsqueda de herramientas sintéticas para la enseñanza de esta
materia (Corza & Rojas, 2009), que aunque no demuestran las variantes
anatómicas; definidas como las variaciones estructurales que no implican una
limitación funcional (Lippert & Pabst, 1985) existentes entre seres humanos, pueden
ser conservadas por más tiempo y en diferentes condiciones ambientales (Corza &
Rojas, 2009). Sin embargo, según Cahill y Leonard el 10% de los errores médico-
quirúrgicos son debidos precisamente al desconocimiento de estas variaciones
(Cahill & Leonard, 1999).
Por otro lado, el desarrollo de técnicas de preservación anatómica (TPA) sigue
vigente y se encuentra en la búsqueda de disminuir las desventajas de los
especímenes finales (Rivera et al., 2014) reales. Existen múltiples TPA enfocadas
en la preparación y mantenimiento de especímenes humanos (Corza & Rojas,
2009), una de ellas es la repleción de estructuras huecas como vasos sanguíneos
y conductos con diversos materiales para facilitar su identificación y estudio (Corza
& Rojas, 2009). Esta técnica es ampliamente utilizada para la observación
estructural de elementos vasculares, especialmente si son de diámetro pequeño
(Rivera et al., 2014; Krucker, Lang, & Meyer, 2006).
La técnica de repleción-corrosión (RC) consiste en la inyección de polímeros en
estado líquido por las estructuras del espécimen y posterior corrosión del tejido
circundante para obtener la matriz plástica polimerizada de los conductos que
fueron inyectados (Rueda-Esteban R et al. 2017). Aunque es una de las técnicas
más usadas en la enseñanza de anatomía, las eventualidades que esta conlleva
como deterioro del espécimen terminado y coloreado insuficiente de los capilares
4
más pequeños (Krucker, Lang, & Meyer, 2006; Rueda-Esteban R et al. 2017)
representan una limitación importante al utilizarla en docencia.
Es importante determinar cuál polímero presenta mayor resistencia a la fractura,
teniendo en cuenta que los más usados en la RC son las resinas: acrílica, epóxica
y poliéster, disponibles en el mercado nacional e internacional con aplicaciones
industriales (Rueda-Esteban R et al. 2017).
En el presente documento, se describirán las propiedades mecánicas de las resinas
de uso industrial disponibles en el mercado al exponerlas a los procesos y
protocolos necesarios para lograr un adecuado resultado en RC de órganos
bovinos. Las resinas utilizadas son:
- Resina acrílica autopolimerizante1
- Resina epóxica “gemela”2
- Resina poliéster 8183
A la fecha, estos materiales no suplen las necesidades en cuanto a resistencia al
impacto relacionado al uso cotidiano en procesos educativos (Rueda-Esteban R et
al. 2017), por lo cual se consideró una resina plastificante adicional tipo poliéster4.
Los agentes plastificantes agregan propiedades elásticas a las resinas rígidas, sin
perder la estructura tras el polimerizado, representando una posible solución a los
inconvenientes relacionados a fragilidad de los especímenes terminados que
generan el ya mencionado deterioro de los mismos (Krucker, Lang, & Meyer, 2006).
Las pruebas de caracterización mecánica para polímeros se realizaron siguiendo
las normas “ASTM International” simulando el proceso en el contexto específico y
los protocolos del Laboratorio de Anatomía de la Universidad de los Andes,
adicionalmente las probetas en resina poliester tipo Cristalan, definida como una
Resina poliéster isoftálica de alta flexibilidad (Andercol, 2014) y resina poliéster de
1 Veracril 2 SC Químicos SA 3 Grupo Empresarial DiverQuimicos SAS 4 Cristalan 872. Andercol SA
5
uso industrial a diferentes concentraciones de resina tipo Cristalan, la cual agrega
características plásticas al material.
Finalmente, se realizaron pruebas cuantitativas prácticas de múltiples especímenes
repletados y corroídos utilizando los mismos polímeros, en las cuales se evaluó la
pérdida de material tras caída libre, buscando determinar la viabilidad en el uso del
agente plastificante en RC como herramienta educativa en Medicina.
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PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
Las TPA son uno de los métodos más eficientes para educación en áreas afines a
ciencias de la salud (Corza & Rojas, 2009). Gracias a ellas, los estudiantes tienen
acceso a una herramienta didáctica para el estudio y la investigación en anatomía
(Muñetón, C., & Ortiz, J., 2011). La técnica RC permite analizar la estructura y la
organización tridimensional de conductos de órganos y tejidos mediante la
producción de réplicas (Corza & Rojas, 2009; Krucker, T., Lang, A., & Meyer, E.,
2006) y varios materiales que cumplen con condiciones específicas han sido
empleados en esta técnica, produciendo réplicas útiles para la docencia (Krucker,
Lang, & Meyer, 2006).
Sin embargo, como se mencionó previamente, los procesos de enseñanza
aprendizaje y de investigación son afectados por la fragilidad de las piezas
anatómicas producidas (Corza & Rojas, 2009; Rueda-Esteban R et al. 2017). Como
las características finales del espécimen terminado dependen de las propiedades
del polímero empleado, es importante estudiar las propiedades de cada uno para
así determinar cuál tiene una mayor resistencia a las cargas que podrían ser
producidas por su uso en docencia (Krucker, Lang, & Meyer, 2006).
Aunque la técnica de RC es usada ampliamente en una gran cantidad de
universidades, la literatura sobre esta técnica es bastante reducida, lo cual dificulta
la identificación de los aspectos que podrían mejorarse (Rueda-Esteban R et al.
2017). Con base en los resultados, se podrá identificar el polímero más adecuado
para obtener especímenes de alto valor educativo y resistencia adecuada al uso en
educación.
La importancia de este estudio radica en que los materiales usados actualmente
para las TPA tienen baja resistencia mecánica cuando se realiza RC en estructuras
de diámetro pequeño, teniendo en cuenta que éstas son uno de los métodos más
eficientes para educación en áreas afines a ciencias de la salud (Corza & Rojas,
2009).
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MARCO TEÓRICO
El propósito de este capítulo es dar un contexto sólido sobre la técnica de RC, su
procedimiento y los materiales más comunes en el desarrollo de la misma. Primero,
se explicará en que consiste la técnica y cuál es su procedimiento. Luego, se
mencionarán las características y propiedades de los materiales más comúnmente
utilizados en esta técnica, ya que aunque ampliamente utilizada, el gremio médico
en ciencias básicas desconoce tanto la físico-química relacionada como las
reacciones y reactivos involucrados.
La Técnica
La RC es una técnica anatómica mixta de preservación que es utilizada como
herramienta para educación e investigación en anatomía (Muñetón, C., & Ortiz, J.,
2011). Este método permite analizar la estructura y organización tridimensional de
conductos, generalmente vasos sanguíneos de órganos y tejidos (Krucker, Lang, &
Meyer, 2006). El objetivo principal de la RC es obtener piezas plásticas libres de
riesgo biológico que representan la estructura tridimensional interna del espécimen
original (Rueda-Esteban R et al. 2017). Como su nombre lo indica, la RC consta de
dos procesos: la repleción de conductos del órgano con polímeros en estado líquido
y la corrosión del tejido, que se lleva a cabo cuando el polímero se solidifica. La
corrosión se encarga de la eliminación del tejido circundante para finalmente
obtener la matriz plástica de los conductos previamente inyectados (Rueda-Esteban
R et al. 2017).
Para realizar el proceso de RC es necesario hacer previamente una preparación y
disección del espécimen de interés (Verli, Rossi-Schneider, Schneider, Yurgel, & de
Souza, 2007). Es recomendable utilizar un órgano fresco para tener una mejor
eficiencia (Rueda-Esteban R et al. 2017).
Primero, se debe remover la sangre de los vasos sanguíneos. Para esto, se realiza
un lavado con abundante agua y también, en ciertos casos, con un anticoagulante
como heparina (Verli et al., 2007). Posteriormente se deben disecar las estructuras
a inyectar para mejorar su visualización, canalizar los conductos con vías plásticas
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que deben fijarse al órgano y se deben sellar los posibles puntos de fuga para
finalmente proceder con la repleción (Verli, et al., 2007).
Las soluciones a inyectar deben ser capaces de: i) fraguar o endurecer al interior
del espécimen, ii) pigmentarse o tener un color característico, y iii) tener baja
viscosidad para poder repletar pequeños vasos como capilares sanguíneos
(Krucker et al., 2006, Rueda-Esteban R et al. 2017). Para esto, en cuanto a los
polímeros a considerar, se utiliza un catalizador para llevar las resinas de estado
líquido a sólido (Gil, 2016). Esto puede realizarse con un compuesto químico, o por
la exposición a luz o calor. Finalmente, se debe sumergir el espécimen en una
mezcla corrosiva compuesta de un ácido o una base fuerte como hidróxido de sodio
(Muñetón, C., & Ortiz, J., 2011; Rueda-Esteban R et al. 2017) con el fin de hidrolizar
los tejidos circundantes y obtener únicamente la matriz plástica en el polímero
inyectado (Muñetón, C., & Ortiz, J., 2011).
Figura 1. Especímenes obtenidos por RC. A Vasculatura pulmonar bajo visión
directa B Vasculatura renal bajo estereoscopio 40x. Museo de Anatomía, Facultad
de Medicina, Universidad de los Andes.
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Tipos de Resinas
Los materiales más usados actualmente para la repleción incluyen resina epóxica,
látex, caucho de silicona, resina poliéster y metil-metacrilato o acrílico
autopolimerizante (Concha, I., 2016; Krucker et al., 2006; Rueda-Esteban R et al.
2017). Sin embargo, para el presente estudio se utilizarán únicamente resinas
rígidas: acrílica, epóxica y de poliéster disponibles en el mercado nacional. En la
Tabla 1 se exponen las principales características de cada una.
Tabla 1. Principales características de la resina acrílica, epóxica y poliéster5.
PROPIEDADES
TIPO DE RESINA
Acrílica Epóxica Poliéster
Viscosidad inherente (dL/g) 0,4 - -
Peso molecular (g/mol) 84 - -
Elongación a la rotura a 23°C (%) 3,5 0,8 -
Densidad (kg/m3) 1196 - 1200
Módulo de Young (Mpa) 2620 8270 3.70 - 215000
Esfuerzo último tensil (MPa) - 123 5.17 - 97.0
Elongación a la ruptura (%) 2.4 - 0.000 - 50.0
Módulo de Flexión (Mpa) - 896 3.50 - 205000
Resinas Acrílicas
Son polímeros utilizados principalmente para aplicaciones odontológicas; pero son
una buena alternativa en procesos de RC (Krucker et al., 2006; Infante, R., Cebrián,
A. and Vara, A., 2016). Para el empleo de la resina en la repleción, se mezcla el
termoplástico polimetil metacrilato (polvo) con su propio monómero, metil
metacrilato (líquido) (Infante, R. et al., 2016). La polimerización se puede llevar a
cabo por calentamiento en el caso de resinas de curado térmico, o sin calentar para
las resinas autopolimerizantes (Infante, R. et al., 2016). Cualquiera que sea el
5 Tomado de: http://www.matweb.com (14 Noviembre 2017)
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método, la reacción de polimerización será altamente exotérmica (Cuevas, C., &
Zamarripa, J., 2011).
El polimetil metacrilato (PMMA) es un plastificante que consta de esferas de
polímero. Se caracteriza por un color rosa y los pigmentos que lo componen son
sales de cadmio, hierro o pigmentos orgánicos. Entre ellos se encuentran el sulfuro
de mercurio, sulfuro de cadmio y seleniuro de cadmio (Cuevas, C., & Zamarripa, J.
2011). Su iniciador es el peróxido de benzoilo, el cual produce radicales libres
(Cuevas, C., & Zamarripa, J., 2011; Infante, R. et al., 2016). También está
compuesto por opacificadores y partículas inorgánicas.
Al igual que el PMMA, el metil metacrilato es un plastificante (Cuevas, C., &
Zamarripa, J., 2011). Su inhibidor es la hidroquinona y su activador la N N dimetil-
p-toluidina, una amina terciaria (Infante, R. et al., 2016).
En general, el acrílico tiene contracción del 0.2-0.5% y cierta capacidad para
absorber o ceder agua (Infante, R. et al., 2016). No es soluble en agua y resiste
soluciones alcalinas y ácidas débiles. Es soluble en la mayoría de solventes
orgánicos como hidrocarbonos fuertes, ésteres y cetonas como acetona y benceno
(Infante, R. et al., 2016). El material presenta resistencia a la tracción de 48.3-62.1
MPa, resistencia a la compresión de 75.9 MPa, módulo elástico de 3.8 GPa,
biocompatibilidad y estabilidad de color (Cuevas, C., & Zamarripa, J., 2011). Dadas
las anteriores propiedades mecánicas, se considera que esta resina tiene baja
resistencia a la fractura (Cuevas, C., & Zamarripa, J., 2011).
Varias características de las resinas acrílicas autopolimerizantes han hecho que su
uso en la técnica de RC sea favorable. Entre ellas se encuentran la baja viscosidad,
resistencia a tratamientos alcalinos y ácidos y corto tiempo de fraguado (Krucker,
Lang, & Meyer, 2006). Aunque la inyección de resina acrílica ha sido descrita como
un método eficiente para el estudio de estructuras tridimensionales (Suwa, F.,
Uemura, M., Takemura, A., Toda, I., Fang, Y., Xu, Y., & Zhang, Z., 2013), presenta
ciertas limitaciones las cuales incluyen la fragilidad de los modelos obtenidos y la
insuficiencia de coloreado en los capilares más pequeños (Krucker, Lang, & Meyer,
2006). El manejo de los especímenes antes y después de la hidrólisis se dificulta
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debido a su rigidez y fragilidad (Krucker, Lang, & Meyer, 2006). Adicionalmente, al
utilizar estas resinas se ha reportado extravasación, superficies corrugadas y tiras
plásticas que también son llamadas “tejido momificado” (Krucker, Lang, & Meyer,
2006).
El metil metacrilato atraviesa las células endoteliales, estas extravasaciones
producen superficies corrugadas y las llamadas tiras plásticas (Krucker, Lang, &
Meyer, 2006). Otras desventajas son la falta de ductilidad y elasticidad que permite
rupturas del material durante el proceso de repleción corrosión o posterior a este
(Krucker, Lang, & Meyer, 2006).
Para mejorar la técnica con esta resina se ha propuesto remover el inhibidor
(hidroquinona), mantener la viscosidad constante de la resina polimerizada y una
presión y velocidad de inyección constante (Suwa, F., Uemura, M., Takemura, A.,
Toda, I., Fang, Y., Xu, Y., & Zhang, Z., 2013).
Actualmente, existen resinas modificadas con óxido de grafeno el cual brinda
características mecánicas mejoradas con respecto a las resinas acrílicas sin
ninguna alteración. Los resultados de estos estudios demostraron que los
compuestos con óxido de grafeno y óxido de grafeno funcional, fueron efectivos en
la mejora de la estabilidad térmica de la misma (Dong & Liu, 2016). Lo anterior
debido a la dispersión del compuesto sobre la matriz de la resina y a las
interacciones interfaciales del compuesto con la misma (Dong & Liu, 2016). Por
último, esta modificación también le brindó a la resina mejor capacidad de respuesta
al ambiente (Dong & Liu, 2016).
Tabla 2. Cambios mecánicos en resinas acrílicas según carga.
Material Características
Óxido de Zirconio Útil para aumentar la fuerza transversal del material y disminuir su fragilidad. Asimismo, es capaz de aumentar el esfuerzo a la rotura de la resina. (Asopa et al., 2015).
Clorhexidina Produce un efecto adverso en el esfuerzo a la rotura del material. (Al-Haddad, Vahid Roudsari, & Satterthwaite, 2014).
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Fluconazol No registra mejora de las propiedades mecánicas de las resinas. (Al-Haddad, Vahid Roudsari, & Satterthwaite, 2014).
Resinas Epóxicas
Se definen como pre-polímeros de bajo peso molecular que contienen más de un
grupo epóxido (Jin, F., Li, X., & Park, S., 2015). Han sido ampliamente usadas para
aplicaciones electrónicas, adhesivas, abrigos, embarcaciones marinas,
automotores y biotecnología (Jeyranpour, F., Alahyarizadeh, G., & Minuchehr, A.,
2016; Jin, F., Li, X., & Park, S., 2015). Se caracterizan por ser polímeros
termoestables con propiedades mecánicas tales como alta adhesión, baja fluencia,
alta resistencia al calor y alta resistencia eléctrica (Jeyranpour, F., Alahyarizadeh,
G., & Minuchehr, A., 2016; Jin, F., Li, X., & Park, S., 2015).
Una resina epóxica sin agregados con una velocidad de calentamiento entre 5-
20 °C/min tiene una capacidad exotérmica promedio de 500.6 J/g (Zheng, X., Li, D.,
Feng, C., & Chen, X., 2015). No obstante, las propiedades finales de la resina
epóxica dependen del tipo de resina usada, del agente de curado y del proceso de
curado. (Jeyranpour, F., Alahyarizadeh, G., & Minuchehr, A., 2016; Jin, F., Li, X., &
Park, S., 2015). Generalmente se hacen reaccionar con otros componentes como
endurecedores o agentes de curado (Jeyranpour, F., Alahyarizadeh, G., &
Minuchehr, A., 2016). Los endurecedores típicamente tienen hidrógenos activos
incluyendo aminas y anhídridos (Jeyranpour, F., Alahyarizadeh, G., & Minuchehr,
A., 2016). Al realizar la mezcla se producen enlaces covalentes irreversibles por lo
que este tipo de polímeros no se pueden volver a derretir o deformar (Jeyranpour,
F., Alahyarizadeh, G., & Minuchehr, A., 2016).
El proceso de curado de este tipo de resinas se puede llevar a cabo con varios tipos
de agentes endurecedores: amino, alcalinos, anhídridos y catalíticos (Jin, F., Li, X.,
& Park, S., 2015). Los agentes endurecedores de tipo amino reaccionan con los
anillos epóxidos por adición nucleofílica (Jin, F., Li, X., & Park, S., 2015). Los
alcalinos son típicamente usados en conjunto con aminas, poliamidas, amido
aminas, mercaptanos, polisulfuros y anhídridos para acelerar la reacción de
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endurecimiento (Jin, F., Li, X., & Park, S., 2015). Asimismo, los agentes de curado
anhídridos tienen propiedades eléctricas excelentes, buena resistencia química y
buenas propiedades físicas (Jin, F., Li, X., & Park, S., 2015). Por último, los agentes
de curado catalíticos son inertes a temperatura ambiente; es decir, necesitan de un
agente externo para reaccionar y al hacerlo le brindan estabilidad a la resina (Jin,
F., Li, X., & Park, S., 2015).
Investigaciones previas han confirmado que las resinas curadas con ácido sebácico
presentan menores temperaturas de transición vítrea (temperatura que indica el
punto intermedio entre el estado fundido y el estado rígido de un material) (Kocaman
& Ahmetli, 2016) y de igual manera, se comprobó que los anhídridos resultan
mejores como agentes de curado frente a la corrosión ácida y las aminas son
mejores frente a la corrosión básica (Kocaman & Ahmetli, 2016).
Según la literatura, las resinas epóxicas curadas con aminas aromáticas presentan
más estabilidad en el ambiente resaltando sus resistencias térmica y mecánica
(Kocaman & Ahmetli, 2016).
Un tipo de resina muy usado en la industria es la bisfenol-A (DGEBA) la cual es
producida por la reacción de epiclorhidrina con bisfenol-A en la presencia de un
catalizador (Jin, F., Li, X., & Park, S., 2015). Esta resina posee un grado de curado
de más del 90% en 40 segundos, un valor de resistencia a la fractura de 3,53
MPa·m1/2 y un módulo elástico de 2,9 GPa (Jin, F., Li, X., & Park, S., 2015).
Además, las resinas epóxicas que endurecen a temperatura ambiente usan agentes
de curado que reaccionan a esta temperatura tales como poliaminas alifáticas,
poliaminas acíclicas, poliamidas de bajo peso molecular y aminas aromáticas
modificadas (Jin, F., Li, X., & Park, S., 2015). A su vez, las resinas epóxicas curadas
a altas temperatura utilizan anhídridos ácidos, resina resol, resinas amino,
diciandiamida o hidrazidas (Jin, F., Li, X., & Park, S., 2015).
Actualmente, se encuentran resinas epóxicas modificadas con el objetivo de
mejorar sus capacidades térmicas y mecánicas dependiendo del uso de las mismas.
Una modificación muy común se basa en el uso de compuestos orgánicos como
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aceite de soya, el cual ha demostrado ser beneficioso en sus propiedades
mecánicas brindándole menor esfuerzo tensil y una mayor elongación a la rotura
(Kocaman & Ahmetli, 2016). Asimismo, las resinas epóxicas modificadas con lignina
(compuesto orgánico proveniente de la pared celular de muchas células vegetales)
mostraron ser superiores a las resinas epóxicas sin modificaciones (Ferdosian,
Yuan, Anderson, & Xu, 2016).
Tabla 3. Cambios mecánicos en resinas epóxicas según carga.
Material Características
Aceite de Soya Permite obtener menor esfuerzo tensil y mayor elongación a la rotura de las resinas (Kocaman & Ahmetli, 2016).
Lignina Mejora la resina epóxica no modificada en términos de la descomposición de la pieza en etapa temprana y tardía (Ferdosian, Yuan, Anderson, & Xu, 2016).
Resinas Poliéster
Se presentan en forma de plásticos termoestables, los cuales necesitan de un
agente externo (catalizador) para cambiar su estructura (Gil, 2016). Existen
diferentes tipos de resinas de poliéster; entre los cuales están las ortoftálicas,
isoftálicas y las isoftálicas con neopentilglicol (Gil, 2016).
Estas resinas usan comúnmente como acelerante el octoato de cobalto y como
catalizador peróxido de metil-etil-cetona (MEK) (Oliveira, Mindêllo, Martins, & Silva
Filho, 2013). La mayoría de estas no curan a temperaturas inferiores a 16°C (Gil,
2016). Entre mayor sea la cantidad de catalizador y acelerador menor será el tiempo
del desmolde; sin embargo, se deben tener en cuenta las dimensiones de la muestra
pues existe la posibilidad de encontrar fracturas en la misma (Oliveira, Mindêllo,
Martins, & Silva Filho, 2013).
Las características mecánicas y termoquímicas que presentan este tipo de resinas
pueden variar dependiendo de los agregados que tenga la mezcla (Lavoratti,
Scienza, & Zattera, 2016; Vargas, Montiel, & Vázquez, 2016). Hoy en día se ha
demostrado la efectividad de las resinas de poliéster con agregados como
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nanofibras de celulosa o montmorillonitas de amonio y de aminosilano (Lavoratti, A.,
Scienza, L., & Zattera, A., 2016) (Vargas, Montiel, & Vázquez, 2016).
También se encuentran resinas poliéster modificadas con aceite de soya o aceite
de coco, los cuales permiten mejorar las propiedades mecánicas de las mismas,
siendo térmicamente más estables (Costa et al., 2016).
En general, una resina de poliéster sin agregados con una velocidad de
calentamiento entre 5-20 Cº/min tiene una capacidad exotérmica promedio de 265
J/g (Vargas, Montiel, & Vázquez, 2016).
De igual modo, se ha demostrado que el estireno interviene en la resistencia a la
tracción de la pieza (Corza & Rojas, 2009). Es posible afirmar que con una cantidad
de estireno de entre 10 y 20% la muestra presenta una ruptura promedio de 155
Kg-fuerza, y con 30% de estireno presenta una ruptura promedio de 296,25 kg-
fuerza (Corza & Rojas, 2009). La temperatura adecuada para realizar el curado de
la resina es 18-27ºC; teniendo en cuenta que las condiciones del molde final
dependen del tamaño del mismo (Gil, 2016). El tiempo de desmolde a esa
temperatura varía entre 1-2 horas (Gil, 2016).
Por ejemplo, una de las resinas más usadas en las TPA de repleción-corrosión es
la resina poliéster 818; esta resina ortoftálica semirrígida se destaca por su alta
claridad, resiliencia y buena resistencia ambiental ("Literatura técnica Cristalán
818", 2016).
Tabla 4. Cambios mecánicos en resinas de poliéster según carga.
Material Características
Aceite de Coco Mejoramiento de la estabilidad térmica de las resinas. (Costa et al., 2016).
Aceite de Soya Mejor porcentaje de estabilidad térmica con respecto al aceite de coco y a la resina poliéster sin modificaciones. (Costa et al., 2016).
Aceite de Castor Mejora de propiedades físicas, térmicas y mecánicas (especialmente tenacidad) debido a que la incompatibilidad
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generada por la diferencia de número de ácidos grasos (Liu, Li, Lei, & Zhou, 2014).
Agentes de Curado
Otro de los elementos que genera cambios significativos en el producto de resina
terminado luego del proceso de RC es el agente de curado. Para que la resina
adquiera sus propiedades mecánicas características es necesario un proceso de
endurecimiento para así convertirla en un material termoestable (Liesa & Bilurbina,
1990). Mediante este proceso, la resina pasa de ser un líquido viscoso o un sólido
frágil, a un material polimérico resistente (Liesa & Bilurbina, 1990).
El agente de curado puede ser un catalizador o puede actuar como entrecruzante
reactivo, quedando integrado con sus grupos funcionales en la estructura final
(Liesa & Bilurbina, 1990). En general se consideran dos sistemas de curado: el
realizado con un agente catalítico y el que se realiza con un reactivo endurecedor
(Liesa & Bilurbina, 1990).
Estos agentes resultan de gran importancia en las propiedades mecánicas y
térmicas de la resina, además intervienen en los tiempos y velocidades de curado
(Liesa & Bilurbina, 1990). Sin embargo, es importante encontrar un equilibrio entre
los beneficios que se quieren obtener y los costos o riesgos que estos conllevan.
Por ejemplo: es posible reducir el tiempo de curado al aumentar la temperatura
drásticamente, disminuyendo la resistencia mecánica final de la resina (Liesa &
Bilurbina, 1990). En general, los agentes de curado de tipo amina producen una
buena resistencia en la resina aunque aumentan la toxicidad de la misma durante
su manipulación (Liesa & Bilurbina, 1990); así como los agentes de curado de tipo
anhídrido orgánico son menos tóxicos pero demoran más en curar y obtienen alta
resistencia a temperaturas altas (Liesa & Bilurbina, 1990).
17
Tabla 5. Variación según agente de curado para resinas epóxicas y poliéster.
Material Resinas epóxicas Resinas poliéster
Anhídrido maleico
Kocaman y Ahmetli (2016) afirman que este agente de curado al 30% tiene 81.04% de grado de curado siendo el penúltimo de los nueve investigados. Sin embargo, posee 0.820% de elongación a la rotura, 44.99 MPa de fuerza tensil y 78.5 de dureza.
Mejoramiento de las propiedades mecánicas (Costa et al., 2016).
Anhídrido ftálico
Kocaman y Ahmetli (2016) indican que el anhídrido ftálico al 30% tiene 97.16% de grado de curado, ubicándolo en las primeras posiciones de los nueve investigados. Además, posee 0.449% de elongación a la rotura, 35.18 MPa de fuerza tensil y 80.5 de dureza.
Mejores condiciones mecánicas a las resinas poliéster pero menor estabilidad térmica (Costa et al., 2016).
Anhídrido succínico
Este agente de curado al 30% puede llegar a obtener un 98.10% de grado de curado haciendo de este el primero de los nueve investigados. Asimismo, posee 0.554% de elongación a la rotura, 64.68 MPa de esfuerzo tensil y 82.0 de dureza.
Mayor estabilidad térmica por la formación de geles en su interior (Costa et al., 2016).
A partir de las variaciones mecánicas ya descritas tanto por los elementos de carga
como por los agentes de curado, es imperativo describir las características
mecánicas de estos polímeros en una situación no ideal, como lo es su uso en una
TPA.
OBJETIVO GENERAL
Caracterizar las propiedades mecánicas de las resinas utilizadas en la repleción
corrosión (RC), al ser tratadas siguiendo los protocolos de un Laboratorio de
Anatomía, usando pruebas estandarizadas de tensión, flexión e impacto (ASTM) y
pruebas reproducibles que simulen el uso en docencia de especímenes repletados
y corroídos de órganos animales.
18
Objetivos Específicos
- Determinar las propiedades mecánicas de las resinas utilizadas en RC,
manufacturadas al seguir protocolos para TPA y no protocolos estándar.
- Determinar los diámetros mínimos repletados por medio de la técnica según
la resina utilizada.
- Determinar si el uso de una resina plastificante agregada a la resina poliéster,
representa mejor resistencia al uso en la técnica de represión corrosión (RC).
- Determinar cuál resina presenta mejor respuesta en modelos reales de RC
al someterlos a pruebas de impacto en un modelo experimental que simule
el ambiente real de uso.
MATERIALES Y MÉTODOS
El estudio realizado es de tipo cuantitativo. Como requisito, se escogieron polímeros
que al fraguar fueran rígidos y mantengan su estructura tridimensional.
Criterios de Inclusión
Resinas disponibles en el mercado nacional usadas en las TPA (acrílica, epóxica y
poliéster) que al finalizar el proceso permitan obtener como resultado un espécimen
rígido, que mantenga la estructura tridimensional interna del órgano inyectado.
Criterios de Exclusión
Cualquier material que dé como resultado un espécimen terminado flexible o que
no cumpla con los criterios de inclusión.
Polímeros utilizados
Como se ha descrito con anterioridad, las probetas y piezas para realizar las
pruebas se manufacturaron utilizando resinas disponibles en el mercado nacional y
ya aplicadas a las TPA.
Para el caso de la resina poliéster se encontró una resina que se recomienda para
aplicaciones en las que se requiere de mayor flexibilidad de la pieza resultante,
denominada cristalan. Esta, se recomienda por el proveedor en concentraciones de
19
15% V/V con la resina poliéster rígida a utilizar6. En la Tabla 6 se describen los
polímeros y proporciones utilizadas para el estudio.
Tabla 6. Polímeros y proporciones utilizadas para manufactura.
Polímero Proporción de los componentes
Plastificante Nomenclatura
Resina Acrílica 0,6% P/V (acrílico autopolimerizante / metil metacrilato)
- A
Resina Epóxica
1:1 P/P (componente A, resina y componente B, endurecedor)
- E
Resina poliéster 818
1,5% P/V (meck peróxido, resina preacelerada)
- P
Resina poliéster 818
1,5% P/V (meck peróxido, resina preacelerada)
Resina Cristalan 872 sin preacelerar 10% P/P de resina poliéster 818 preacelerada.
C10
Resina poliéster 818
1,5% P/V (meck peróxido, resina preacelerada)
Resina Cristalan 872 sin preacelerar 20% P/P de resina poliéster 818 preacelerada.
C20
Resina cristalan 872
1,5% P/V (meck peróxido, resina preacelerada)
- C
Manufactura de probetas y piezas
Las proporciones de mezcla utilizadas expuestas anteriormente, son las que
mejores resultados han arrojado en cuanto la resolución de la repleción, definida
como el vaso de menor diámetro repletado (Rueda-Esteban R, 2017).
Para los ensayos de simulación de impacto en caída libre, se manufacturaron 12
piezas a partir de bazos bovinos, órgano escogido por conveniencia, dada su
geometría y tamaño. La RC de los órganos se realizó siguiendo el protocolo
6 Andercol S.A. (2014) Última actualización: Ficha Técnica Cristalan ® 872. Resina poliéster Isoftálica de alta flexibilidad. Carrera 64C No. 95-84 Medellín, Colombia, www.andercol.com.co
20
operativo estandarizado para tal efecto del Laboratorio de Anatomía (Rueda-
Esteban R, 2017).
Figura 2. Órgano (bazo bovino) utilizado para la manifactura de las piezas.
Para los ensayos estándar, se produjeron en total 47 probetas para tensión, 51
probetas para flexión y 41 probetas para impacto. Cada probeta fue sometida a las
mediciones determinadas por las normas ASTM, descritas en la Tabla 7. Cinco
probetas para cada prueba y material fueron escogidas para ser llevadas a ensayo.
Esto, dado que las probetas fueron producidas utilizando moldes de Silicona RTV
(vulcanizado a temperatura ambiente por sus siglas en inglés) y el polímero vertido
por inyección con jeringa, simulando lo más fielmente posible las características del
proceso real al que se somete el material durante la realización de la técnica de RC.
Figura 3. Ejemplo de molde en silicona RTV utilizado para la manufactura de las
probetas.
Las probetas para los ensayos de tensión se crearon siguiendo la norma ASTM
D638-14 para evaluar de manera estándar las propiedades tensiles de plásticos. Se
utilizó como modelo el tipo IV como se muestra en la Figura 4.
21
Figura 4. Dimensiones de las probetas para ensayo de tracción.
Las características finales de manufactura darían como resultado piezas de 115 mm
de largo, 19 mm de ancho y 2 mm de espesor; con un área transversal de 38 mm2.
Las probetas para los ensayos de flexión, se crearon siguiendo la norma ASTM
D790-17 para evaluar de manera estándar las propiedades de flexión en plásticos
reforzados y no reforzados. Se utilizó como modelo el descrito para probetas de
grosor menor a 1.6 mm (1⁄16 in.). Las características finales, darían como resultado
piezas de 50.8 mm (2 in.) de largo y 12.7 mm (1⁄2 in.) de ancho.
Para ensayos de impacto se manufacturaron probetas siguiendo la norma ASTM
D256-10 para evaluar de manera estándar la resistencia de plásticos a impacto de
péndulo. Las características finales, darían como resultado probetas de 63,5 ± 2
mm (2,5 ± 0,08 in) de longitud total y 12,7 ± 0,2 mm (0,50 ± 0,008 in) de ancho total
con un espesor de entre 3,0 y 12,7 mm (0.118 y 0.500 in). Se determinó el espesor
más cercano a 3,0mm posible, debido a que se acerca más a las características de
los datos necesarios para cumplir los objetivos del estudio. La muesca de la probeta
debe presentar dimensiones de entre 0.25R ± 0,05 mm (0.01R ± 0,002 in). En la
Figura 5. Se muestran los lineamientos de la norma para estas probetas.
22
Figura 5. Características de las probetas para ensayo de impacto.
Probetas y Piezas de ensayo
Tras la manufactura, fueron escogidas las 5 probetas que mejor se adhirieran a los
requerimientos estándar de las normas ASTM para características de polímeros
rígidos. Las mediciones para cada probeta fueron realizadas utilizando un calibrador
pie de rey digital y un medidor de espesor Panametrics-NDT (Magna-Mike 8500),
mostrados en la Figura 6.
Figura 6. A calibrador pie de Rey, B Medidor de espesor Panametrics-NDT.
23
En la Figura 7. Se muestra la totalidad de las probetas adquiridas. La tabla 7 muestra
las características dimensionales de las probetas que fueron llevadas a las pruebas
de tensión, flexión e impacto. Los ensayos se realizaron siguiendo las
recomendaciones de cada norma con los equipos que se muestran en la Figura 8.
Figura 7. (Izquierda) probetas para ensayo de Tensión, (Centro) Probetas para
ensayo de Flexión de tres puntos, (Derecha) Probetas para ensayo de Impacto.
24
Tabla 7. Probetas empleadas para cada tipo de ensayo. Nomenclatura para las
probetas según tabla 6. PEC promedio del espesor central (mm), PET promedio
espesor totalitario (mm), PAC promedio ancho zona de falla (mm), AP ancho
promedio (mm), EP espesor promedio (mm), VPB Velocidad para la prueba según
dimensiones (prueba B), HM altura de muesca (mm). *Todos los promedios fueron
obtenidos a partir de tres mediciones.
ENSAYO DE TENSIÓN ENSAYO FLEXIÓN ENSAYO DE IMPACTO
# PEC* PET* PAC* # AP* EP* VPB # EP* HM
E1 1,800 1,916 6,480 E2 13,177 1,266
12,066
E2 2,288 10,287
E9 1,897 2,110 6,433 E3 13,823 0,644 E3 2,296 10,008
E4 2,033 2,022 6,493 E6 12,457 0,899 E5 2,138 10,160
E7 2,123 2,286 6,593 E9 13,250 1,072 E7 2,119 10,211
E3 2,190 2,362 6,630 E10 13,083 0,575 E9 2,195 10,109
A3 0,622 0,529 5,873 P1 12,587 1,123
7,166
A1 1,515 10,160
A5 0,570 0,492 5,873 P2 12,530 1,669 A2 1,938 10,211
A6 0,768 0,598 5,947 P3 12,207 1,441 A4 1,539 10,312
A7 0,710 0,550 5,937 P4 11,200 1,628 A5 1,718 10,185
A8 0,632 0,539 5,920 P5 11,940 1,643 A6 1,805 10,211
P1 1,552 1,474 6,460 C10 1 13,280 1,170
7,469
P1 2,132 10,262
P2 2,011 1,926 6,677 C10 2 12,847 0,561 P2 2,202 10,185
P3 2,086 1,980 6,750 C10 3 12,813 1,781 P3 2,212 10,262
P4 1,961 1,933 6,603 C10 4 13,110 1,662 P4 2,222 10,058
P5 2,162 2,106 6,633 C10 5 13,503 2,024 P5 2,220 10,109
C10 1 2,139 2,177 6,893 C20 1 13,550 1,799
6,011
P6 2,230 10,236
C10 2 2,065 2,126 6,523 C20 2 12,993 1,771 C10 1 2,212 10,236
C10 3 1,701 1,875 6,370 C20 3 12,343 1,846 C10 3 2,302 10,465
C10 4 1,540 1,581 6,440 C20 4 13,137 1,732 C10 4 2,350 10,033
C10 5 1,737 1,848 6,533 C20 5 13,367 1,796 C10 5 2,265 10,135
C20 1 2,503 2,529 6,367 C1 13,153 1,293
8,639
C20 1 2,085 10,185
C20 2 2,381 2,272 6,567 C2 13,213 1,233 C20 2 2,069 10,135
C20 3 2,115 1,958 6,383 C3 12,890 1,307 C20 3 2,039 10,160
C20 4 1,930 1,855 6,413 C4 12,837 1,200 C20 4 1,934 10,135
C20 5 2,010 1,823 6,523 C5 12,740 1,190 C20 5 2,062 10,312
C1 2,163 2,212 6,200 A1 12,950 0,775
10,889
C1 1,637 10,084
C2 2,033 2,106 6,183 A5 12,690 1,573 C3 2,305 10,109
C3 2,000 2,016 6,190 A6 12,787 1,084 C4 2,041 10,185
C4 2,330 2,214 6,183 A8 13,143 0,785 C7 2,114 10,236
C5 2,263 2,186 6,200 A9 12,587 0,720 C9 2,006 10,160
25
Figura 8. A INSTRON con montaje para realización de prueba de tensión. B
INSTRON previo a realización de ensayo de Flexión de tres puntos. C Péndulo
utilizado para ensayos de impacto.
Las piezas obtenidas a partir de los órganos (bazo bovino) para las pruebas de
impacto en caída libre no pueden ser estandarizadas, dado que el proceso final
muestra la estructura interna de los vasos sanguíneos de cada espécimen. Cada
órgano fue repletado por vía venosa siguiendo el protocolo para tal efecto como ya
se ha mencionado anteriormente (Rueda-Esteban R, 2017). Tras finalizar el proceso
de corrosión, el cual se realiza por inmersión en soluciones concentradas de
hidróxido de potasio (KOH), se observó marcada lesión en las piezas
manufacturadas con resina epóxica. Las otras resinas soportaron el proceso
adecuadamente. Estas piezas fueron puestas a prueba por dos métodos:
- Caída libre de 1 pieza completa.
- Segmentación de 1 pieza íntegra en 5 piezas de menor tamaño.
Esta segmentación se realizó buscando emular algunos procesos de resección de
material que se hace en ciertos órganos, buscando mostrar estructuras de
importancia en educación. En la Figura 9, se exponen las características finales de
las piezas antes de realizado el ensayo.
26
Figura 9. Ejemplo de las piezas obtenidas con resina acrílica autopolimerzable.
Todas las pruebas fueron realizadas a una temperatura y humedad relativa
estandarizada bajo la misma norma, a 20 ± 5°C y 50 ± 5% de humedad relativa. Así
mismo, las probetas para impacto fueron pre acondicionadas por 30 horas.
Ensayo de Tensión y Flexión
Cinco probetas de cada tipo fueron montadas secuencialmente en el equipo
INSTRON 3367 con capacidad de 30kN. Para los ensayos de tensión, la velocidad
de desplazamiento utilizada fue de: 0.1 mm/seg. Se utilizó un extensiómetro
dinámico 2620-604 con una longitud de la celda de 25mm.
Para los ensayos de Flexión en tres puntos, se utilizó un espacio de 25.4-mm (1-in)
entre los soportes. La velocidad de desplazamiento utilizada fue estandarizada de
acuerdo a las características de las probetas, según la norma ASTM D790-17. Los
valores para cada polímero se exponen en la tabla 8.
27
Ensayo de Impacto
Se utilizó el método C, el cual consiste en manufacturar una muesca en una de las
caras transversales de cada probeta con las dimensiones expuestas en la tabla 7,
según muestra la Figura 5. Se utilizó la máquina de impacto TMI 43-1, con una
capacidad de 0 a 2 ft*lb.
Impacto en Caída Libre
Cada pieza obtenida, ya fuera un órgano completo o una sección del mismo fue
expuesta a múltiples impactos en caída libre desde una altura (h) de 120cm. Se
pesó con una balanza electrónica de precisión KD-UBED3000 previo al ensayo y
tras cada caída calculando el porcentaje de pérdida de material tras cada impacto.
Las altura de la caída se determinó según lo establecido para la h en mesas de
laboratorios, donde se utilizan estas piezas para estudio y/o investigación.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Las pruebas de tensión, flexión e impacto se desarrollaron siguiendo la metodología
propuesta, con base a las normas ASTM D638, D790 y D256 respectivamente.
Ensayo de Tensión
La prueba de tensión es ampliamente utilizada en la industria para caracterizar
diferentes tipos de materiales. Se siguió la norma D638, la cual permite determinar
las propiedades tensiles de diferentes tipos de polímeros. Estas propiedades son
conocidas por variar con la preparación del espécimen, con la velocidad y con el
ambiente de prueba. Factores que deben ser controlados.
Como variables de salida para este tipo de prueba se tienen el módulo de elasticidad
(MPa) el cual hace referencia a la tasa de esfuerzo correspondiente a la
deformación por debajo del límite proporcional del material, el máximo esfuerzo a la
ruptura (MPa) el cual se obtiene al dividir la máxima fuerza ejercida sobre el
espécimen sobre el promedio del área transversal original (punto B), el esfuerzo
último (MPa) siendo este el esfuerzo de ruptura (puntos A & E), el esfuerzo de
fluencia (MPa) el cual es el punto donde el material pasa de la región plástica a la
28
región elástica (punto D), el cual indica una desviación específica en la
proporcionalidad entre el esfuerzo y la deformación. Y el porcentaje de elongación
a la ruptura (%) al momento de ruptura del espécimen (punto C). (Ver Figura 9).
La figura 10, muestra las curvas esfuerzo vs deformación donde se observa el
comportamiento que presenta cada una de las resinas bajo condiciones de tensión.
Materiales tales como poliéster, acrílico, cristalán 10% y cristalán 20%, presentaron
un comportamiento similar, en comparación con la resina epóxica y cristalán puro.
Figura 9. Designaciones para la curva de esfuerzo vs deformación.
29
Figura 10. Esfuerzo de tensión en función de la deformación aplicada a cada resina.
30
Figura 11. Esfuerzo de tensión en función de la deformación aplicada a cada resina.
Figura 12. Comparación de esfuerzo máximo para cada una de las resinas en
prueba de tensión.
31
Figura 13. Comparación de módulo elástico para cada una de las resinas en prueba
de tensión.
La resina que presenta el mayor módulo de elasticidad es la resina acrílica tal como
se presenta en la figura 11, con un módulo de elasticidad de 2127 ± 222.1 MPa,
respecto a la resina cristalán pura, la cual presentó el menor módulo de elasticidad
con 16.99 ± 1.24 MPa. Esto se correlaciona con el máximo esfuerzo en tensión
donde el acrílico presentó la mayor magnitud con 35.00 ± 7.71 MPa, respecto a las
demás resinas que presentaron un esfuerzo de 4.39 ± 0.45 MPa para epóxica, 26.91
± 3.17 MPa para poliéster, 23.33 ± 14.53 MPa para cristalán 10%, 27.66 ± 1.32 MPa
para cristalán 20% y 5.16 ± 0.52 MPa para Cristalán puro, con la elongación a la
ruptura de 1.84 ± 0.52% para el acrílico en comparación con el cristalán el cual se
deformó por encima del 100% llegando a una elongación máxima del 130.25%. Este
comportamiento es de esperarse debido a que el acrílico presenta una mayor
cantidad de cadenas poliméricas ramificadas que hacen que al momento de ejercer
un esfuerzo tensil presente un mayor esfuerzo para deformarse.
32
Figura 14. Probetas antes y después de la prueba de tensión (10X).
En conclusión, en las propiedades mecánicas a tensión se observa que a un mayor
módulo de elasticidad se presenta un mayor esfuerzo a la ruptura, un mayor
esfuerzo último y una elongación a la ruptura menor.
Para las resinas acrílicas, poliéster y cristalán 10% no se pudo obtener esfuerzos
de fluencia debido al comportamiento de las muestras al presentar una deformación
muy baja, caso contrario donde las resinas epóxica cristalán 20% y cristalán puro
mostraron esfuerzos de fluencia de 1.55 ± 0.15 MPa, 23.47 ± 1.44 MPa y 1.59 ±
0.08 MPa, respectivamente.
Este comportamiento es detallado a la hora de observar el tipo de fractura (Ver
Figura 14), donde aquellas probetas que presentaron las mayores magnitudes en
las propiedades mecánicas a tensión expusieron una fractura no uniforme debido
en parte a la alta concentración de burbujas que funcionaron como concentradores
de esfuerzos. Caso contrario con aquellas que presentaron menores magnitudes
donde sus fracturas fueron prácticamente uniformes a lo largo del área transversal
de la muestra.
33
Ensayo de Flexión
La prueba de flexión de tres puntos se ejecutó bajo la norma D790, se utiliza para
determinar las propiedades flexibles de plásticos reforzados y sin reforzar, este
método es generalmente aplicado en materiales rígidos y semi-rígidos. Los
especímenes de sección rectangular son moldeados por inyección o cortados de
figuras moldeadas o extruidas.
Esta prueba consiste en montar cada una de las probetas en la máquina Instron
3367, sostenidas por dos puntos de apoyo separados a una distancia de 25.4 mm
y ejercer una carga mediante el soporte colocado en el cabezal de la misma hasta
la ruptura o hasta alcanzar el 5% de la deformación de la muestra.
Figura 15. Curva de esfuerzo de flexión vs deformación de flexión. La curva a, indica
que el espécimen se fracturó antes de la fluencia. La curva b, indica que la muestra
se fracturó antes de alcanzar el 5% de deformación y la curva c, indica que la
muestra no se fracturó antes del 5% de deformación límite.
34
La tasa de velocidad para cada una de las resinas utilizó la ecuación 1.
𝑅 =𝑍𝐿2
6𝑑 (1)
Donde R es la tasa a la cual el cabezal se desplaza (mm/min), L es la distancia entre
los soportes (mm), d es el ancho del espécimen (mm) y Z es la tasa de deformación
que presenta la fibra exterior de la muestra, debido al tipo de resinas, se toma como
0.1 mm/mm/min. Las velocidades para cada una de las muestras se observan en la
tabla 8.
Tabla 8. Velocidad de la prueba de flexión en tres puntos para cada una de las
resinas.
Resina R (mm/min)
Acrílica 10.88
Epóxica 12.06
Poliéster 7.16
Cristalán 10% 7.46
Cristalán 20% 6.01
Cristalán 100% 8.63
Se obtuvo como variable de respuesta la deflexión máxima (D) la cual se obtiene a
partir de la ecuación:
𝐷 =𝑟𝐿2
6𝑑(𝑚𝑚) (2)
Donde r es la deformación (mm/mm), L es la longitud entre los soportes (mm) y d
es el espesor de cada una de las muestras.
El módulo tangente de elasticidad (𝐸𝐵), el cual es el radio proporcional al esfuerzo
de flexión correspondiente a la deformación dentro del límite elástico, entre este es
calculado por:
𝐸𝐵 =𝐿3𝑚
4𝑏𝑑3 (𝑀𝑃𝑎) (3)
35
Donde L es la distancia entre soportes (mm), b es el ancho (mm), d es el espesor
de cada una de las muestras (mm) y m es la pendiente de la tangente a la porción
inicial de línea recta en la curva de Fuerza-deflexión (N/mm).
El máximo esfuerzo de flexión (𝜎𝑓) se da en la parte exterior de la probeta, la cual
ocurre en el punto medio, es calculado por:
𝜎𝑓 =3𝑃𝐿
2𝑏𝑑2 (𝑀𝑃𝑎) (4)
Donde σ corresponde al esfuerzo en las fibras externas de la muestra que se
encuentran en el punto medio, P es la carga ejercida en un punto dado en la curva
fuerza-deflexión (N), L es la distancia entre soportes (mm), b es el ancho (mm) y d
es el espesor de cada una de las muestras (mm).
La deformación de flexión (𝜀𝑓) es el cambio nominal en la longitud del elemento en
la parte exterior de la muestra, está dada por:
𝜀𝑓 =6𝐷𝑑
𝐿2 (
𝑚𝑚
𝑚𝑚) (5)
Donde D es la máxima deflexión en el centro de la muestra (mm), d es el espesor
de la muestra (mm) y L es la distancia entre soportes (mm).
36
Figura 16. Esfuerzo de flexión en función de la deformación aplicada a cada resina.
37
Figura 17. Esfuerzo de tensión en función de la deformación aplicada a todas las
resinas.
La figura 17 y la tabla 12, muestran como la mayoría de resinas superaron el 5% de
deformación, desarrollando un comportamiento similar las resinas poliéster, acrílica,
cristalán 10% y cristalán 20%, en comparación de nuevo con las resinas epóxica y
cristalán 100%.
38
Figura 18. Comparación de esfuerzo máximo para cada una de las resinas en
prueba de flexión.
Figura 19. Comparación de modulo tangente para cada una de las resinas en
prueba de flexión.
39
Figura 20. Probetas antes y después de la prueba de flexión (10X).
De la figura 18, se muestra cristalán 20% como la resina con mayor esfuerzo de
flexión (113.8 ± 11.15 MPa), teniendo diferencias significativas respecto a las
resinas acrílica y cristalán pura. Por otra parte, la resina acrílica presenta
diferencias significativas con las demás resinas (P<0.0001), mostrando un esfuerzo
promedio de 44.66 ± 12.54 MPa.
Este comportamiento cambia al analizar el módulo tangente de flexión, donde la
resina acrílica presenta el mayor módulo promedio con 3927 ± 4030 MPa, en
comparación con las resinas poliéster (2357 ± 371.1 MPa), cristalán 10% (2059 ±
578.6 MPa) y cristalán 20% (2435 ± 578.6 MPa), presentando solo diferencias
significativas (P<0.01) con la resina epóxica (100.30 ± 51.85 MPa) y cristalán 100%
(69.65 ± 15.17 MPa).
A pesar de que algunas resinas superaron el 5% de deformación como lo fueron las
resinas cristalán (10, 20 y 100%), en la tabla 12 se puede observar que la resina
epóxica presentó la mayor deflexión (5.75 ± 1.11 mm) a una deformación flexible de
40
4.53 ± 1.08% seguida de la resina acrílica (5.22 ± 1.59 mm) a una deformación
flexible de 4.22 ± 0.0065 %.
Así mismo, las fracturas en el área transversal de cada una de las muestras
sometidas a la prueba de flexión fue influenciada por el tipo de resina donde de
nuevo aquellas resinas más flexibles no presentaron rasgo alguno de falla debido a
que superaron el 5% de deformación, comparada por ejemplo con la resina acrílica
donde se observan fracturas internas a lo largo de la sección transversal o como las
resinas poliéster, cristalán 10% y cristalán 20% donde se evidenció una fractura total
para cada una de las muestras (Ver Figura 20).
Ensayo de Impacto
La prueba de impacto siguió la norma D256, la cual indica: “Métodos estándar para
determinar la resistencia al impacto IZOD de plásticos”.
Consiste en lanzar un péndulo con un indentador cuya geometría se encuentra
estandarizada para romper las muestras con muesca tras un único impacto.
Permitiendo determinar la energía absorbida por unidad de cada muestra por el área
transversal bajo la muesca.
Existen cuatro tipos de pruebas, sin embargo, este ensayo se realizó bajo la prueba
C debido a la baja energía de impacto obtenida para cada una de las resinas.
41
Figura 16. Comparación de la energía de impacto para cada una de las resinas
totalmente fracturadas.
Figura 17. Comparación de la energía de impacto para cada una de las resinas no
fracturadas.
42
Las resinas epóxica y cristalan 100% presentan la mayor energía de impacto,
mostrando una fractura sin ruptura, estas resinas no son viables para ilustrar un
resultado estándar, por lo que la resistencia al impacto no puede ser comparada
con los resultados obtenidos con las demás resinas debido a que estas sí presentan
fractura completa, por eso, se realiza el análisis separado para cada uno de los tipos
de fracturas.
Para el análisis estadístico, a aquellas resinas con una fractura completa se le
realizó una ANOVA de una sola vía, mientras que para las resinas donde no hubo
ruptura al ser solamente dos grupos, se utilizó una prueba t pareada.
La figura 16, ilustra el comportamiento de las resinas frente a la prueba de impacto
tipo IZOD, donde la menor energía de fractura la obtuvo la resina acrílica (0.042 ±
0.0061 J/cm), seguida de cristalán 20% (0.053 ± 0.00038 J/cm), poliéster (0.055 ±
0.0056 J/cm) y cristalán 10% (0.063 ± 0.0060 J/cm), mostrando que la resina acrílica
presentó una diferencia significativa con respecto a las demás. En cada una de
estas resinas hubo una fractura completa, es decir, la muestra se separó en dos o
más piezas.
En comparación con la figura 17, las resinas epóxica y cristalán 100% presentan
una energía de impacto con 1.34 ± 0.0061 J/cm y 1.32 ± 0.24 J/cm, respectivamente.
Estas fueron las únicas probetas donde no hubo ruptura pues la fractura se extiende
menos del 90% desde el vértice de la muesca hasta el lado opuesto.
En conclusión, los resultados se correlacionan con la prueba de tensión, y flexión
donde las resinas con mayores módulos de elasticidad y flexión fueron las más
frágiles presentando una energía de impacto más baja.
Impacto en Caída Libre
En la Tabla 9. Se muestran los resultados obtenidos tras las pruebas de caída.
Como observación importante, en cuanto a los resultados obtenidos para cada tipo
de resina, cabe resaltar que la resina epóxica no soporta adecuadamente el proceso
de hidrólisis alcalina requerido para la adecuada RC. Además, la resina poliéster
43
con cristalán 20% y el cristalán 100% no permiten la adecuada tinción, obteniendo
especímenes de buena resolución, pero sin diferenciación de color; aspectos
valiosos en cuanto al espécimen final a obtener por este método.
PR I P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9 P10
P 11
P 12
P13
P14
P15
EF
E1 0,8 0,7 0,5 0,4 LT
E2 1,2 1 0,7 0,7 0,6 0,4 0,4 0,2 LT
E3 1,1 0,7 0,6 0,6 0,1 0,1 LT
E4 1,7 LT
E5 0,6 0,6 0,5 0,4 0,4 LT
E6 1,4 1,2 1,1 1,1 1,1 LT
E7 1,3 1 0,9 0,9 LT
E8 0,5 0,3 0,3 0,3 LT
E9 0,3 0,3 0,2 LT
E10 2 1,1 LT
E11 1,2 0,7 0,5 LT
E12 1,4 1 0,9 0,8 LT
E13 1,2 1 0,9 0,4 LT
E14 0,7 0,6 0,5 0,3 0,1 0,05
LT
E15 2,5 1,4 1,3 1 LT
E16 0,7 0,6 0,5 0,5 0,5 LT
E17 1 0,6 0,5 0,5 LT
E18 0,8 0,6 0,5 LT
E19 0,4 0,2 0,2 LT
E20 6,5 2,9 2,3 LT
E21 12,2
6,6 3 LT
P1 449,5
210,8
77,9
53,6
49,8
26,6
17,5
16,2
15,6
15,4
LT
P2 181
176,4
165,1
158,4
152,8
147,7
140,2
134,7
125,2
120,4
115
111,9
105,3
94,3
92,5
P
P3 14 13,3
12,6
9,2 9 8,8 8,8 8,6 8,6 8,6 P
P4 28,5
27,7
20,7
16,2
15,3
14,8
14,2
12,7
12,3
11,7
9 8,5 8,5 8,1 6,6 6,3 LT
P5 46 44,7
41,6
41,4
40,5
36,5
34,7
28,8
28,1
27,8
26,3
26 25,5
24,5
P
P6 57 54,5
43,7
41,2
39,1
30,4
18,8
17,6
16,4
15,5
13,6
P
P7 44,5
38,9
34,5
32,7
31,5
30,4
28,1
26,6
26,5
21,6
20,6
20,3
15,4
P
P8 16,5
16,4
16,1
12,3
11,9
P
A1 147
139,4
130,8
127,5
96,9
70,9
65,1
41,8
40,1
36,4
33,2
32,5
31,9
30 27,8
P
A2 6,5 6 3,9 3,4 3,3 3,3 3,3 P
44
A3 15,5
14,7
14,6
14,4
14,1
13,9
13,6
13,6
13,1
11,8
11,8
11,5
P
A4 16,5
15,9
15 9,8 9,2 9 8,6 8,3 8,2 7,9 7,6 P
A9 3,5 2,9 2,8 2,7 2,5 2,3 1,8 1,8 1,6 1,5 1,4 1,3 P
A10
2,5 2,3 2 2 2 P
A11
7 6,2 6 5,8 4,6 4,5 4,4 4,3 4,2 4,1 4,1 4 P
A12
6,5 4,2 4 4 3,9 3,8 3,7 3,7 3,6 3,5 3,5 1,8 1,8 1,8 LT
A13
6 5,9 3,8 3,8 3,7 3,7 3,6 3,5 3,5 3,5 3,4 P
C20 1
16,5
15,5
15,5
14,5
14,5
14,5
14,5
LT
C20 2
21,5
14 13,5
13 13 13 13 LT
C20 3
21 20 19,5
19 19 18,5
18,5
18 17,5
17,5
17,5
17 16,5
16,5
P
C20 4
5 4 LT
C20 5
4 3 3 2,5 2,5 2,5 2,5 LT
C10 1
22 21,5
21,5
21 20,5
19 19 18 18 LT
C10 2
38,5
37,5
36 35,5
35 34,5
34,5
34,5
34,5
33 33 32,5
32,5
32,5
P
C10 3
11,5
11 10,5
10,5
9,5 9,5 9,5 9,5 9 8 7,5 7 7 7 LT
C10 4
13,5
12,5
11 10,5
7,5 7 5,5 5,5 5,5 4,5 4,5 LT
C 1 76 76 76 74,5
74,5
74 74 74 73,5
73,5
73 72,5
72 72 72 71,5
TP
C 2 84 81 81 81 80 79,5
76,5
76,5
75,5
75,5
75,5
LT
C 3 17,5
16 16 16 15,5
15 14,5
14 14 14 13,5
13,5
13,5
P
C 4 7,5 7,5 7 7 7 6,5 6,5 6 6 6 5,5 5 5 5 P
C 5 38 37,5
37,5
37 37 37 37 36,5
36,5
36,5
36,5
TP
Tabla 9. Pesos obtenidos para cada pieza y polímero en gramos. PR probeta, I peso
inicial, P* número de impacto, EF estado final, P lesión parcial, LT lesión total, TP
evidencia de tejido al interior del espécimen.
Así mismo, la gráfica XX muestra la tendencia de pérdida de material para cada tipo
de resina. Es evidente la mayor resistencia a cada impacto en las resinas poliéster
en que se agregó el cristalán como agente plastificante.
45
Figura 18. Pérdida de material en gramos tras los ensayos de caída libre con las
piezas obtenidas con cada polímero por medio de RC.
Resolución de Repleción
Al valorar los resultados obtenidos para cada resina en especímenes reales bajo
estereoscopio a 10X, se observó que la resina acrílica es la que mejor resolución
presenta, con vasos de menos de 0.5mm de diámetro repletados. Así mismo, la
resina epóxica muestra repleción adecuada de vasos de hasta 1 mm, a diferencia
de todas las repleciones obtenidas con resinas poliéster, sin importar el uso de
resina 818 rígida o cristalán 872 flexible ni sus proporciones de mezcla. Para estos
46
casos en ninguno se obtuvo evidencia de una resolución menor a 1,5mm de
diámetro adecuadamente repletado, como se muestra en la figura 19.
Figura 19. Visión a 10X bajo estereoscopio de segmentos repletados con cada
resina. Arriba de izquierda a derecha: Resina Acrílica, Resina Epóxica y Resina
Poliéster. Abajo de izquierda a derecha: Cristalán 10%, Cristalán 20% y Cristalán
pura.
CONCLUSIONES
Las pruebas de tensión, flexión e impacto permitieron caracterizar las propiedades
mecánicas de las resinas utilizadas en repleción corrosión. Desde esta única
perspectiva, la resina acrílica a pesar de presentar las más altas propiedades
mecánicas como módulo de elasticidad y de flexión, presenta un comportamiento
frágil que se correlaciona con una baja energía de impacto, lo cual la convierte en
una resina poco viable para el uso en RC. Así mismo, las resinas epóxica y cristalán
100% mostraron las propiedades más bajas en cuanto a tensión y flexión, pero las
más altas en cuanto a energía de impacto al no presentar una fractura completa.
Aunque la resina acrílica muestra los valores de menor resistencia al ser expuesta
a las pruebas de caracterización mecánica, sus características de teñido y
resolución de repleción la hacen la resina ideal para realizar la técnica.
47
Ha habido modificaciones en el uso de resinas poliéster flexibles para ser utilizadas
como cargas en resinas poliéster rígidas. Es importante realizar pruebas con
concentraciones de hasta el 60% según recomendaciones del fabricante, en aras
de determinar la viabilidad de su uso en la técnica.
Estos datos, al ser correlacionados con lo obtenido de las pruebas de impacto en
caída libre, permiten crear una escala de calificación para los polímeros utilizados,
la cual se muestra a continuación.
Característica
TENSIÓN FLEXIÓN IMPACTO CL
TÉCNICA
Probeta
ME EMT ER EF EF MTF DF EFC F P T R LR
A 2127 ± 222.1
35.00 ± 7.71
1.84 ± 0.52
NA 44.66 ± 12.54
3927 ± 4030
5.22 ± 1.59
0.042 ± 0.0061
+ + + + -
E 48.88 ± 13.31
4.39 ± 0.45
56.46 ± 4.23
1.55 ± 0.15
4.04 ± 1.08
100.30 ± 51.85
5.76 ± 1.11
1.34 ± 0.0061
- + - + +
P 1111.26 ± 143.89
26.91 ± 3.17
4.74 ± 1.44
NA 74.15 ± 17.49
2357 ± 371.1
2.91 ± 1.18
0.055 ± 0.0056
+ + + ± -
C10 1280.21 ± 401.69
23.33 ± 14.53
3.20 ± 2.60
NA 85.66 ± 11.65
2059 ± 578.6
4.19 ± 2.01
0.063 ± 0.0060
+ - + - -
C20 966.85 ± 141.60
27.66 ± 1.32
6.80 ± 2.62
23.47 ± 1.44
113.8 ± 11.15
2435 ± 578.6
3.03 ± 0.06
0.053 ± 0.00038
+ - ± - -
C 16.99 ± 1.24
5.16 ± 0.52
130.25 ± 13.66
1.59 ± 0.08
3.34 ± 0.67
69.65 ± 15.17
4.29 ± 0.18
1.32 ± 0.24
- - - - -
Tabla 10. Características mecánicas y de resultado en la técnica para cada resina.
ME Módulo Elasticidad (Mpa), EMT Esfuerzo Máximo de Tensión (Mpa), ER
48
Elongación a ruptura (%), EF Esfuerzo de Fluencia (MPa), EF Esfuerzo de Flexión
(Mpa), MTF Módulo tangente de Flexión (Mpa), DF Deflexión Máxima (mm), EFC
Energía de fractura (J/cm), F Fractura, CL Caída libre, P Pérdida de material en
caída libre, T Adecuada Tinción del polímero, R Adecuada Resolución de repleción,
LR Lesión del polímero por el proceso de corrosión alcalina.
49
Referencias
Amaya, D. (2015). Proyecto inyeccion-corrosion pulmones (1).docx - Documents. [online] documents.mx. Available at: http://documents.mx/documents/proyecto-inyeccion-corrosion-pulmones-1docx.html [Accessed 12 May 2016].
Andercol S.A. (2014) Última actualización: Ficha Técnica Cristalan ® 872. Resina poliéster Isoftálica de alta flexibilidad. Carrera 64C No. 95-84 Medellín, Colombia, www.andercol.com.co
Cahill, D. Leonard, R. (1999). Missteps and masquerade in medical academe: clinical anatomists call for action. Clin Anat, 12: 220-222.
Concha, I. (2016). [online] Available at: http://www.anato.cl/etecnica/clasesvideos/Sylltecanat06.pdf [Accessed 12 May 2016].
Corza, E. G., & Rojas, J. D. (2008). Efecto de la cantidad de estireno sobre la resistencia a la tracción de una resina poliéster para inyección de piezas anatómicas. REVISTA SALUD UIS, 40(3).
Difference between Polyester, Acrylic, and Epoxy Resins » Juxtamorph » United Artworks. (2016). Juxtamorph.com. Retrieved 12 May 2016.
Elvacite (N.D.). Retrieved 12 May 2016, from http://spb-chemical.ru/d/143959/d/elvacite_brochure_06-02.pdf
Epoxy Resin - Mechanical Properties. (2016). Epoxyworktops.com. Retrieved 12 May 2016, from http://www.epoxyworktops.com/epoxy-resin/mech-properties.html
Gil, A. (2016). Resinas poliester. [online] EAFIT. Available at: http://www.eafit.edu.co/servicios/centrodelaboratorios/infraestructura/laboratorios/Documents/Guia%20de%20manejo%20de%20resinas.pdf [Accessed 12 May 2016].
Infante, R., Cebrián, A. and Vara, A. (2016). polimeros_en_odontologia. [online] Eis.uva.es. Available at: http://www.eis.uva.es/~macromol/curso05-06/medicina/polimeros_en_odontologia.htm [Accessed 12 May 2016].
Jeyranpour, F., Alahyarizadeh, G., & Minuchehr, A. (2016). The thermo-mechanical properties estimation of fullerene-reinforced resin epoxy composites by molecular dynamics simulation–A comparative study. Polymer, 88, 9-18.
Jin, F., Li, X., & Park, S. (2015). Synthesis and application of epoxy resins: A review. Journal Of Industrial And Engineering Chemistry, 29, 1-11.
Kong, X., Nie, L., Zhang, H., Wang, Z., Ye, Q., Tang, L. & Huang, W. (2016). Do three-dimensional visualization and three-dimensional printing improve hepatic segment anatomy teaching? A randomized controlled study. Journal of surgical education, 73(2), 264-269.
50
Krucker, T., Lang, A., & Meyer, E. (2006). New polyurethane-based material for vascular corrosion casting with improved physical and imaging characteristics. Microscopy Research And Technique, 69(2), 138-147.
Lavoratti, A., Scienza, L. C., & Zattera, A. J. (2016). Dynamic-mechanical and thermomechanical properties of cellulose nanofiber/polyester resin composites. Carbohydrate polymers, 136, 955-963.
Lippert, H. Pabst, R. (1985). Arterial variations in man, classification and frequency. J.F. Bergmann-Verlag, München.
Literatura técnica Cristalán 818. (2016). Empresario.com. Retrieved 12 May 2016, from http://www.empresario.com.co/diverquimicos/docs/resina818.pdf
Muñetón, C., & Ortiz, J. (2011, September 21). Conservación y elaboración de piezas anatómicas con sustancias diferentes al formol en la Facultad de Ciencias Agropecuarias de la Universidad de La Salle. Revista Médica Veterinaria, 22, 51-55.
Oliveira, Í. M. D., Mindêllo, M. M. A., Martins, Y. D. O., & Silva Filho, A. R. D. (2013). Análise de peças anatômicas preservadas com resina de poliéster para estudo em anatomia humana. Rev. Col. Bras. Cir, 40(1), 76-80.
Rivera, M., Suárez, C., Yate, A., Cruz, C., Barahona, G., Cortes, A., & Arias, L. (2014). Comparación de técnicas de conservación morfológica y su posible aplicación para la enseñanza de la anatomía. Morfolia, 6(3).
Rueda Esteban, R. J., López McCormick, J. S., Martínez Prieto, D. R., & Hernández Restrepo, J. D. (2017). Corrosion Casting, a Known Technique for the Study and Teaching of Vascular and Duct Structure in Anatomy. International Journal of Morphology, 35 (3).
Suárez, C. E. C., Calderón, J. E. Z., González, J. A. M., González, C. V., Gutiérrez, M. S., Trinidad, E. M. M., & Vega, J. A. I. (2011). Generalidades de la Materia.
UEMURA, M., TAKEMURA, A., Isumi, T. O. D. A., Yi-Ru, F. A. N. G., XU, Y. J., & ZHANG, Z. Y. (2013). Acrylic resin injection method for blood vessel investigations. Okajimas folia anatomica Japonica, 90(2), 23-29.
Universidad de Oviedo (N.D.) Retrieved 12 May 2016, from http://www6.uniovi.es/usr/fblanco/Leccion14.ResistenciaPolimeros.pdf
Vargas, M. A., Montiel, R., & Vazquez, H. (2016). Effect of ammonium and aminosilane montmorillonites organo-clays on the curing kinetics of unsaturated polyester (UP) resin nanocomposites. Thermochimica Acta, 630, 21-30.
Verli, F., Rossi-Schneider, T., Schneider, F., Yurgel, L., & de Souza, M. (2007). Vascular Corrosion Casting Technique Steps. Scanning, 29(3), 128-132.
51
Zheng, X., Li, D., Feng, C., & Chen, X. (2015). Thermal properties and non-isothermal curing kinetics of carbon nanotubes/ionic liquid/epoxy resin systems. Thermochimica Acta, 618, 18-25.
52
ANEXOS
Tensión
Tabla 11. Variables de salida para la prueba de tensión para cada una de las muestras.
Módulo de
Young (MPa) Esfuerzo
Máximo (MPa) Esfuerzo último
(Mpa) Esfuerzo de
Fluencia (MPa) Elongación a la
ruptura (%)
Poliester_1 1290.20 31.27 31.25 - 5.96%
Poliester_2 1083.10 24.32 24.32 - 2.71%
Poliester_3 903.88 23.56 23.56 - 3.97%
Poliester_4 1087.60 26.72 26.68 - 6.17%
Poliester_5 1191.50 28.70 28.70 - 4.87%
MEDIA 1111.26 26.91 26.90 - 4.74%
SD 143.89 3.17 3.16 - 1.44%
Acrilica_1 1918.00 40.69 40.34 - 2.46%
Acrilica_2 2383.30 39.61 39.61 - 2.13%
Acrilica_3 1934.00 21.61 21.61 - 1.11%
Acrilica_4 2057.20 37.06 36.31 - 1.89%
Acrilica_5 2340.00 36.03 35.80 - 1.59%
MEDIA 2126.50 35.00 34.73 - 1.84%
SD 221.84 7.72 7.60 - 0.52%
Epoxica_1 60.93 4.40 4.17 1.60 59.27%
Epoxica _2 56.23 4.95 4.30 1.64 65.92%
Epoxica _3 58.08 4.64 3.62 1.72 60.01%
Epoxica _4 37.44 4.24 3.97 1.45 57.82%
Epoxica _5 31.74 3.73 2.80 1.35 54.29%
MEDIA 48.88 4.39 3.77 1.55 59.46%
SD 13.31 0.45 0.60 0.15 4.23%
CRISTALAN 10_1 1136.60 33.06 33.06 - 3.85%
CRISTALAN 10 _2 1334.70 9.16 9.16 - 0.67%
CRISTALAN 10_3 1202.50 31.51 31.51 - 5.16%
CRISTALAN 10_4 815.04 36.87 36.20 - 6.03%
CRISTALAN 10_5 1912.20 6.04 6.04 - 0.32%
MEDIA 1280.21 23.33 23.19 - 3.20%
SD 401.69 14.53 14.38 - 2.60%
CRISTALAN 10_1 1136.60 33.06 33.06 - 3.85%
CRISTALAN 10 _2 1334.70 9.16 9.16 - 0.67%
CRISTALAN 10_3 1202.50 31.51 31.51 - 5.16%
CRISTALAN 10_4 815.04 36.87 36.20 - 6.03%
CRISTALAN 10_5 1912.20 6.04 6.04 - 0.32%
MEDIA 1280.21 23.33 23.19 - 3.20%
SD 401.69 14.53 14.38 - 2.60%
CRISTALAN 20_1 894.29 27.16 27.16 - 4.05%
CRISTALAN 20 _2 956.61 28.55 26.69 24.22 11.11%
CRISTALAN 20_3 1085.60 28.98 28.97 24.90 5.80%
CRISTALAN 20_4 775.56 25.61 25.61 21.59 6.31%
CRISTALAN 20_5 1122.20 27.97 26.91 23.15 6.74%
MEDIA 966.85 27.66 27.07 23.47 6.80%
SD 141.60 1.33 1.21 1.44 2.62%
53
CRISTALAN puro_1
17.75 5.66 5.66 1.65 105.16%
CRISTALAN puro _2
18.21 5.06 4.91 1.56 98.48%
CRISTALAN puro_3
16.27 4.91 4.62 1.46 106.45%
CRISTALAN puro_4
17.55 4.68 4.44 1.64 95.63%
CRISTALAN puro_5
15.17 6.05 5.92 1.61 130.25%
MEDIA 16.99 5.27 5.11 1.59 107.19%
SD 1.25 0.57 0.65 0.08 13.66%
Tabla 12. Análisis estadístico del módulo de elasticidad para prueba de tensión.
ANOVA summary
F 76,3
P value < 0.0001
P value summary ****
Are differences among means statistically significant? (P < 0.05)
Yes
R square 0,9408
Brown-Forsythe test
F (DFn, DFd) 2.475 (5, 24)
P value 0,0607
P value summary ns
Significantly different standard deviations? (P < 0.05) No
Bartlett's test
Bartlett's statistic (corrected) 56,88
P value < 0.0001
P value summary ****
Significantly different standard deviations? (P < 0.05) Yes
ANOVA table SS DF MS F (DFn, DFd)
P value
Treatment (between columns) 15990000 5 3198000
F (5, 24) = 76.30
P < 0.0001
Residual (within columns) 1006000 24 41917
Total 17000000 29
Model comparison SS DF Probability it is correct
Null H. All population means identical 17000000 29 0.00%
Alternative H: Distinct population means 1006000 24 100.00%
54
Ratio of probabilities
0
Difference in AICc
70,17
Number of families 1
Number of comparisons per family
15
Alpha 0,05
Tukey's multiple comparisons test
Mean Diff.
95% CI of diff.
Significant?
Summary
Adjusted P Value
Acrílica vs. Epóxica 2078 1677 to 2478
Yes **** < 0.0001
Acrílica vs. Poliéster 1015 614.9 to 1416
Yes **** < 0.0001
Acrílica vs. Cristalan 10 846,3 445.9 to 1247
Yes **** < 0.0001
Acrílica vs. Cristalan 20 1160 759.3 to 1560
Yes **** < 0.0001
Acrílica vs. Cristalan 100 2110 1709 to 2510
Yes **** < 0.0001
Epóxica vs. Poliéster -1062 -1463 to -662.0
Yes **** < 0.0001
Epóxica vs. Cristalan 10 -1231 -1632 to -831.0
Yes **** < 0.0001
Epóxica vs. Cristalan 20 -918 -1318 to -517.6
Yes **** < 0.0001
Epóxica vs. Cristalan 100 31,89 -368.5 to 432.3
No ns 0,9999
Poliéster vs. Cristalan 10 -169 -569.3 to 231.4
No ns 0,7796
Poliéster vs. Cristalan 20 144,4 -256.0 to 544.8
No ns 0,8703
Poliéster vs. Cristalan 100 1094 693.9 to 1495
Yes **** < 0.0001
Cristalan 10 vs. Cristalan 20 313,4 -87.01 to 713.7
No ns 0,1891
Cristalan 10 vs. Cristalan 100 1263 862.9 to 1664
Yes **** < 0.0001
Cristalan 20 vs. Cristalan 100 949,9 549.5 to 1350
Yes **** < 0.0001
Test details Mean 1 Mean 2 Mean Diff.
SE of diff.
n1 n2 q DF
Acrílica vs. Epóxica 2127 48,88 2078 129,5 5 5 22,69 24
Acrílica vs. Poliéster 2127 1111 1015 129,5 5 5 11,09 24
Acrílica vs. Cristalan 10 2127 1280 846,3 129,5 5 5 9,243 24
Acrílica vs. Cristalan 20 2127 966,9 1160 129,5 5 5 12,67 24
Acrílica vs. Cristalan 100 2127 16,99 2110 129,5 5 5 23,04 24
Epóxica vs. Poliéster 48,88 1111 -1062 129,5 5 5 11,6 24
Epóxica vs. Cristalan 10 48,88 1280 -1231 129,5 5 5 13,45 24
Epóxica vs. Cristalan 20 48,88 966,9 -918 129,5 5 5 10,03 24
Epóxica vs. Cristalan 100 48,88 16,99 31,89 129,5 5 5 0,3483 24
Poliéster vs. Cristalan 10 1111 1280 -169 129,5 5 5 1,845 24
55
Poliéster vs. Cristalan 20 1111 966,9 144,4 129,5 5 5 1,577 24
Poliéster vs. Cristalan 100 1111 16,99 1094 129,5 5 5 11,95 24
Cristalan 10 vs. Cristalan 20 1280 966,9 313,4 129,5 5 5 3,422 24
Cristalan 10 vs. Cristalan 100 1280 16,99 1263 129,5 5 5 13,8 24
Cristalan 20 vs. Cristalan 100 966,9 16,99 949,9 129,5 5 5 10,37 24
Acrílica
Epóxica
Poliéster
Cristalan 10
Cristalan 20
Cristalan 100
Number of values 5 5 5 5 5 5
Minimum 1918 31,74 903,9 815 775,6 15,17
25% Percentile 1926 34,59 993,5 975,8 834,9 15,72
Median 2057 56,23 1088 1203 956,6 17,55
75% Percentile 2362 59,5 1241 1623 1104 17,98
Maximum 2383 60,93 1290 1912 1122 18,21
Mean 2127 48,88 1111 1280 966,9 16,99
Std. Deviation 221,8
13,31 143,9 401,7 141,6 1,247
Std. Error of Mean 99,21
5,952 64,35 179,6 63,32 0,5575
Lower 95% CI 1851 32,36 932,6 781,4 791 15,44
Upper 95% CI 2402 65,41 1290 1779 1143 18,54
Tabla 13. Análisis estadístico del esfuerzo máximo para prueba de tensión
Table Analyzed Tension Esf Max
ANOVA summary
F 17,07
P value < 0.0001
P value summary ****
Are differences among means statistically significant? (P < 0.05) Yes
R square 0,7805
Brown-Forsythe test
F (DFn, DFd) 2.678 (5, 24)
P value 0,0463
P value summary *
Significantly different standard deviations? (P < 0.05) Yes
Bartlett's test
Bartlett's statistic (corrected) 49,87
56
P value < 0.0001
P value summary ****
Significantly different standard deviations? (P < 0.05) Yes
ANOVA table SS DF MS F (DFn, DFd) P value
Treatment (between columns) 4026 5 805,1 F (5, 24) = 17.07
P < 0.0001
Residual (within columns) 1132 24 47,17
Total 5158 29
Model comparison SS DF Probability it is correct
Null H. All population means identical 5158 29 0.00%
Alternative H: Distinct population means 1132 24 100.00%
Ratio of probabilities
0
Difference in AICc
30,85
Number of families 1
Number of comparisons per family
15
Alpha 0,05
Tukey's multiple comparisons test
Mean Diff.
95% CI of diff.
Significant? Summary Adjusted P Value
Acrílica vs. Epóxica 30,61 17.18 to 44.04
Yes **** < 0.0001
Acrílica vs. Poliéster 8,084 -5.347 to 21.51
No ns 0,4484
Acrílica vs. Cristalan 10 11,67 -1.761 to 25.10
No ns 0,1151
Acrílica vs. Cristalan 20 7,343 -6.087 to 20.77
No ns 0,5506
Acrílica vs. Cristalan 100 29,83 16.40 to 43.26
Yes **** < 0.0001
Epóxica vs. Poliéster -22,52 -35.95 to -9.091
Yes *** 0,0003
Epóxica vs. Cristalan 10 -18,94 -32.37 to -5.506
Yes ** 0,0026
Epóxica vs. Cristalan 20 -23,26 -36.69 to -9.832
Yes *** 0,0002
Epóxica vs. Cristalan 100 -0,7719 -14.20 to 12.66
No ns > 0.9999
Poliéster vs. Cristalan 10 3,586 -9.845 to 17.02
No ns 0,9598
Poliéster vs. Cristalan 20 -0,7404 -14.17 to 12.69
No ns > 0.9999
Poliéster vs. Cristalan 100 21,75 8.319 to 35.18
Yes *** 0,0005
Cristalan 10 vs. Cristalan 20 -4,326 -17.76 to 9.105
No ns 0,9147
Cristalan 10 vs. Cristalan 100 18,16 4.734 to 31.59
Yes ** 0,004
Cristalan 20 vs. Cristalan 100 22,49 9.060 to 35.92
Yes *** 0,0003
57
Test details Mean 1 Mean 2 Mean Diff. SE of diff. n1 n2 q DF
Acrílica vs. Epóxica 35 4,393 30,61 4,344 5 5 9,964 24
Acrílica vs. Poliéster 35 26,91 8,084 4,344 5 5 2,632 24
Acrílica vs. Cristalan 10 35 23,33 11,67 4,344 5 5 3,799 24
Acrílica vs. Cristalan 20 35 27,66 7,343 4,344 5 5 2,391 24
Acrílica vs. Cristalan 100 35 5,165 29,83 4,344 5 5 9,713 24
Epóxica vs. Poliéster 4,393 26,91 -22,52 4,344 5 5 7,333 24
Epóxica vs. Cristalan 10 4,393 23,33 -18,94 4,344 5 5 6,165 24
Epóxica vs. Cristalan 20 4,393 27,66 -23,26 4,344 5 5 7,574 24
Epóxica vs. Cristalan 100 4,393 5,165 -0,7719 4,344 5 5 0,2513 24
Poliéster vs. Cristalan 10 26,91 23,33 3,586 4,344 5 5 1,167 24
Poliéster vs. Cristalan 20 26,91 27,66 -0,7404 4,344 5 5 0,2411 24
Poliéster vs. Cristalan 100 26,91 5,165 21,75 4,344 5 5 7,081 24
Cristalan 10 vs. Cristalan 20 23,33 27,66 -4,326 4,344 5 5 1,408 24
Cristalan 10 vs. Cristalan 100 23,33 5,165 18,16 4,344 5 5 5,914 24
Cristalan 20 vs. Cristalan 100 27,66 5,165 22,49 4,344 5 5 7,322 24
Acrílica Epóxica Poliéster Cristalan 10
Cristalan 20
Cristalan 100
Number of values 5 5 5 5 5 5
Minimum 21,61 3,734 23,56 6,045 25,61 4,675
25% Percentile 28,82 3,988 23,94 7,601 26,39 4,792
Median 37,06 4,401 26,72 31,51 27,97 5,059
75% Percentile 40,15 4,793 29,99 34,96 28,77 5,59
Maximum 40,69 4,95 31,27 36,87 28,98 6,046
Mean 35 4,393 26,91 23,33 27,66 5,165
Std. Deviation 7,719 0,4546 3,17 14,53 1,329 0,5229
Std. Error of Mean 3,452 0,2033 1,418 6,498 0,5944 0,2338
Lower 95% CI 25,41 3,828 22,98 5,286 26 4,515
Upper 95% CI 44,58 4,957 30,85 41,37 29,31 5,814
Flexión
Tabla 14. Variables de salida para la prueba de flexión para cada una de las muestras.
Tangent modulus
(Mpa) Max_Flexural
Strength (Mpa)
Max_Flexural Strain (E_f) (mm/mm)
Deflexion máx (mm)
58
Poliester_1 1920.12 55.75 0.05 4.79
Poliester_2 2719.09 64.21 0.03 1.85
Poliester_3 2131.15 73.93 0.03 2.57
Poliester_4 2250.77 102.18 0.05 3.23
Poliester_5 2765.01 74.68 0.03 2.09
MEDIA 2357.23 74.15 0.04 2.91
SD 371.06 17.49 0.01 1.18
Acrilica_1 3915.60 36.94 0.05 4.64
Acrilica_2 397.06 36.68 0.02 4.64
Acrilica_3 1125.18 49.33 0.05 6.20
Acrilica_4 9630.44 60.07 0.05 3.52
Acrilica_5 1038.16 32.30 0.04 7.10
MEDIA 3221.29 43.06 0.04 5.22
SD 4030.09 12.54 0.01 1.59
Epoxica_1 55.52 2.29 0.05 4.25
Epoxica _2 189.46 5.05 0.04 6.74
Epoxica _3 76.24 4.17 0.05 5.93
Epoxica _4 93.24 3.92 0.05 5.03
Epoxica _5 87.18 4.78 0.04 6.84
MEDIA 100.33 4.04 0.05 5.76
SD 51.85 1.08 0.01 1.11
CRISTALAN 10_1 1856.86 86.68 0.05 4.60
CRISTALAN 10 _2 3051.49 79.10 0.04 7.52
CRISTALAN 10_3 2006.20 105.26 0.05 3.05
CRISTALAN 10_4 1825.56 81.47 0.05 3.17
CRISTALAN 10_5 1553.09 75.78 0.05 2.61
MEDIA 2058.64 85.66 0.05 4.19
SD 578.60 11.65 0.00 2.01
CRISTALAN 20_1 2335.73 95.80 0.05 3.01
CRISTALAN 20 _2 2550.13 112.75 0.05 3.06
CRISTALAN 20_3 1809.48 117.30 0.05 2.96
CRISTALAN 20_4 2789.14 126.02 0.05 3.11
CRISTALAN 20_5 2689.21 116.99 0.05 3.01
MEDIA 2434.74 113.77 0.05 3.03
SD 388.73 11.15 0.00 0.06
CRISTALAN puro_1 91.90 4.20 0.05 4.10
CRISTALAN puro _2 66.10 3.48 0.05 4.32
CRISTALAN puro_3 77.37 3.68 0.05 4.10
59
CRISTALAN puro_4 54.91 2.51 0.05 4.46
CRISTALAN puro_5 57.98 2.84 0.05 4.46
MEDIA 69.65 3.34 0.05 4.29
SD 14.71 0.67 0.00 0.18
Tabla 15. Análisis estadístico del módulo tangente para prueba de flexión
Table Analyzed Flexion Modulo Flexor
ANOVA summary
F 4.611
P value 0.0046
P value summary **
Are differences among means statistically significant? (P < 0.05)
Yes
R square 0.5006
Brown-Forsythe test
F (DFn, DFd) 4.441 (5, 23)
P value 0.0056
P value summary **
Significantly different standard deviations? (P < 0.05) Yes
Bartlett's test
Bartlett's statistic (corrected) 79
P value < 0.0001
P value summary ****
Significantly different standard deviations? (P < 0.05) Yes
ANOVA table SS DF MS F (DFn, DFd)
P value
Treatment (between columns) 51350000 5 10270000 F (5, 23) = 4.611
P = 0.0046
Residual (within columns) 51230000 23 2227000
Total 102600000 28
Model comparison SS DF Probability it is correct
Null H. All population means identical 102600000 28 6.71%
Alternative H: Distinct population means 51230000 23 93.29%
Ratio of probabilities
13.9
Difference in AICc
5.264
60
Data summary
Number of treatments (columns) 6
Number of values (total) 29
Number of families 1
Number of comparisons per family
15
Alpha 0.05
Tukey's multiple comparisons test
Mean Diff.
95% CI of diff.
Significant? Summary Adjusted P Value
Acrílica vs. Epóxica 3827 720.4 to 6934
Yes ** 0.0099
Acrílica vs. Poliéster 1570 -1537 to 4677
No ns 0.6261
Acrílica vs. Cristalan 10 1869 -1238 to 4975
No ns 0.4462
Acrílica vs. Cristalan 20 1493 -1614 to 4599
No ns 0.6731
Acrílica vs. Cristalan 100 3858 751.1 to 6964
Yes ** 0.0093
Epóxica vs. Poliéster -2257 -5186 to 672.1
No ns 0.2006
Epóxica vs. Cristalan 10 -1958 -4887 to 970.7
No ns 0.3342
Epóxica vs. Cristalan 20 -2334 -5263 to 594.6
No ns 0.1735
Epóxica vs. Cristalan 100 30.68 -2898 to 2960
No ns > 0.9999
Poliéster vs. Cristalan 10 298.6 -2630 to 3228
No ns 0.9995
Poliéster vs. Cristalan 20 -77.51 -3006 to 2851
No ns > 0.9999
Poliéster vs. Cristalan 100 2288 -641.4 to 5217
No ns 0.1895
Cristalan 10 vs. Cristalan 20
-376.1 -3305 to 2553
No ns 0.9985
Cristalan 10 vs. Cristalan 100
1989 -940.0 to 4918
No ns 0.3183
Cristalan 20 vs. Cristalan 100
2365 -563.9 to 5294
No ns 0.1636
Test details Mean 1 Mean 2 Mean Diff. SE of diff.
n1 n2 q DF
Acrílica vs. Epóxica 3927 100.3 3827 1001 4 5 5.406 23
Acrílica vs. Poliéster 3927 2357 1570 1001 4 5 2.218 23
Acrílica vs. Cristalan 10 3927 2059 1869 1001 4 5 2.64 23
Acrílica vs. Cristalan 20 3927 2435 1493 1001 4 5 2.108 23
Acrílica vs. Cristalan 100 3927 69.65 3858 1001 4 5 5.449 23
Epóxica vs. Poliéster 100.3 2357 -2257 943.9 5 5 3.381 23
Epóxica vs. Cristalan 10 100.3 2059 -1958 943.9 5 5 2.934 23
61
Epóxica vs. Cristalan 20 100.3 2435 -2334 943.9 5 5 3.498 23
Epóxica vs. Cristalan 100 100.3 69.65 30.68 943.9 5 5 0.04596 23
Poliéster vs. Cristalan 10 2357 2059 298.6 943.9 5 5 0.4474 23
Poliéster vs. Cristalan 20 2357 2435 -77.51 943.9 5 5 0.1161 23
Poliéster vs. Cristalan 100 2357 69.65 2288 943.9 5 5 3.427 23
Cristalan 10 vs. Cristalan 20
2059 2435 -376.1 943.9 5 5 0.5635 23
Cristalan 10 vs. Cristalan 100
2059 69.65 1989 943.9 5 5 2.98 23
Cristalan 20 vs. Cristalan 100
2435 69.65 2365 943.9 5 5 3.543 23
Acrílica Epóxica Poliéster Cristalan 10 Cristalan
20 Cristalan
100
Number of values
4 5 5 5 5 5
Minimum 1038 55.52 1920 1553 1809 54.91
25% Percentile 1060 65.88 2026 1689 2073 56.44
Median 2520 87.18 2251 1857 2550 66.1
75% Percentile 8202 141.3 2742 2529 2739 84.63
Maximum 9630 189.5 2765 3051 2789 91.9
Mean 3927 100.3 2357 2059 2435 69.65
Std. Deviation 4030 51.85 371.1 578.6 388.7 15.17
Std. Error of Mean
2015 23.19 165.9 258.8 173.8 6.785
Lower 95% CI -2485 35.94 1896 1340 1952 50.81
Upper 95% CI 10340 164.7 2818 2777 2917 88.49
Tabla 16. Análisis estadístico del esfuerzo máximo para prueba de flexión
Table Analyzed Flexion Esf Max
ANOVA summary
F 84.81
P value < 0.0001
P value summary ****
Are differences among means statistically significant? (P < 0.05)
Yes
R square 0.9485
Brown-Forsythe test
F (DFn, DFd) 1.793 (5, 23)
P value 0.1541
P value summary ns
62
Significantly different standard deviations? (P < 0.05) No
Bartlett's test
Bartlett's statistic (corrected) 32.2
P value < 0.0001
P value summary ****
Significantly different standard deviations? (P < 0.05) Yes
ANOVA table SS DF MS F (DFn, DFd)
P value
Treatment (between columns) 50552 5 10110 F (5, 23) = 84.81
P < 0.0001
Residual (within columns) 2742 23 119.2
Total 53294 28
Model comparison SS DF Probability it is correct
Null H. All population means identical 53294 28 0.00%
Alternative H: Distinct population means 2742 23 100.00%
Ratio of probabilities
0
Difference in AICc
71.18
Data summary
Number of treatments (columns) 6
Number of values (total) 29
Number of families 1
Number of comparisons per family
15
Alpha 0.05
Tukey's multiple comparisons test
Mean Diff. 95% CI of diff.
Significant? Summary Adjusted P Value
Acrílica vs. Epóxica 40.62 17.89 to 63.35
Yes *** 0.0002
Acrílica vs. Poliéster -29.49 -52.22 to -6.761
Yes ** 0.0062
Acrílica vs. Cristalan 10 -41 -63.73 to -18.27
Yes *** 0.0001
Acrílica vs. Cristalan 20 -69.11 -91.84 to -46.38
Yes **** < 0.0001
Acrílica vs. Cristalan 100 41.32 18.59 to 64.04
Yes *** 0.0001
Epóxica vs. Poliéster -70.11 -91.54 to -48.68
Yes **** < 0.0001
Epóxica vs. Cristalan 10 -81.62 -103.0 to -60.19
Yes **** < 0.0001
Epóxica vs. Cristalan 20 -109.7 -131.2 to -88.30
Yes **** < 0.0001
Epóxica vs. Cristalan 100 0.6973 -20.73 to 22.13
No ns > 0.9999
63
Poliéster vs. Cristalan 10 -11.51 -32.94 to 9.919
No ns 0.5658
Poliéster vs. Cristalan 20 -39.62 -61.05 to -18.19
Yes *** 0.0001
Poliéster vs. Cristalan 100 70.81 49.38 to 92.23
Yes **** < 0.0001
Cristalan 10 vs. Cristalan 20 -28.11 -49.54 to -6.685
Yes ** 0.0055
Cristalan 10 vs. Cristalan 100 82.31 60.89 to 103.7
Yes **** < 0.0001
Cristalan 20 vs. Cristalan 100 110.4 89.00 to 131.9
Yes **** < 0.0001
Test details Mean 1 Mean 2 Mean Diff. SE of diff. n1 n2 q DF
Acrílica vs. Epóxica 44.66 4.042 40.62 7.324 4 5 7.843 23
Acrílica vs. Poliéster 44.66 74.15 -29.49 7.324 4 5 5.694 23
Acrílica vs. Cristalan 10 44.66 85.66 -41 7.324 4 5 7.916 23
Acrílica vs. Cristalan 20 44.66 113.8 -69.11 7.324 4 5 13.34 23
Acrílica vs. Cristalan 100 44.66 3.345 41.32 7.324 4 5 7.977 23
Epóxica vs. Poliéster 4.042 74.15 -70.11 6.906 5 5 14.36 23
Epóxica vs. Cristalan 10 4.042 85.66 -81.62 6.906 5 5 16.71 23
Epóxica vs. Cristalan 20 4.042 113.8 -109.7 6.906 5 5 22.47 23
Epóxica vs. Cristalan 100 4.042 3.345 0.6973 6.906 5 5 0.1428 23
Poliéster vs. Cristalan 10 74.15 85.66 -11.51 6.906 5 5 2.357 23
Poliéster vs. Cristalan 20 74.15 113.8 -39.62 6.906 5 5 8.114 23
Poliéster vs. Cristalan 100 74.15 3.345 70.81 6.906 5 5 14.5 23
Cristalan 10 vs. Cristalan 20 85.66 113.8 -28.11 6.906 5 5 5.757 23
Cristalan 10 vs. Cristalan 100 85.66 3.345 82.31 6.906 5 5 16.86 23
Cristalan 20 vs. Cristalan 100 113.8 3.345 110.4 6.906 5 5 22.61 23
Acrílica Epóxica Poliéster Cristalan 10
Cristalan 20
Cristalan 100
Number of values
4 5 5 5 5 5
Minimum 32.3 2.29 55.75 75.78 95.8 2.514
25% Percentile 33.46 3.107 59.98 77.44 104.3 2.677
Median 43.14 4.165 73.93 81.47 117 3.484
75% Percentile 57.39 4.916 88.43 95.97 121.7 3.944
Maximum 60.07 5.048 102.2 105.3 126 4.204
Mean 44.66 4.042 74.15 85.66 113.8 3.345
Std. Deviation 12.54 1.079 17.49 11.65 11.15 0.6741
Std. Error of Mean
6.27 0.4827 7.822 5.211 4.985 0.3015
Lower 95% CI 24.71 2.702 52.43 71.19 99.93 2.508
64
Upper 95% CI 64.61 5.382 95.87 100.1 127.6 4.182
Impacto
Tabla 17. Análisis estadístico de la energía de impacto para fracturas con ruptura.
Table Analyzed Impacto
ANOVA summary
F 12.91
P value 0.0002
P value summary ***
Are differences among means statistically significant? (P < 0.05)
Yes
R square 0.7208
Brown-Forsythe test
F (DFn, DFd) 0.4469 (3, 15)
P value 0.7231
P value summary ns
Significantly different standard deviations? (P < 0.05) No
Bartlett's test
Bartlett's statistic (corrected) 15.55
P value 0.0014
P value summary **
Significantly different standard deviations? (P < 0.05) Yes
ANOVA table SS DF MS F (DFn, DFd) P value
Treatment (between columns) 0.001003 3 0.0003345 F (3, 15) = 12.91
P = 0.0002
Residual (within columns) 0.0003887 15 2.591E-05
Total 0.001392 18
Model comparison SS DF Probability it is correct
Null H. All population means identical 0.001392 18 0.08%
Alternative H: Distinct population means 0.0003887 15 99.92%
Ratio of probabilities
1323
Difference in AICc
14.37
Data summary
65
Number of treatments (columns) 4
Number of values (total) 19
Number of families 1
Number of comparisons per family
6
Alpha 0.05
Tukey's multiple comparisons test
Mean Diff.
95% CI of diff. Significant? Summary Adjusted P Value
Acrílica vs. Poliéster -0.01354 -0.02282 to -0.004260
Yes ** 0.0038
Acrílica vs. Cristalan 10 -0.02058 -0.03042 to -0.01074
Yes *** 0.0001
Acrílica vs. Cristalan 20 -0.01084 -0.02012 to -0.001563
Yes * 0.0197
Poliéster vs. Cristalan 10 -0.007043
-0.01688 to 0.002798
No ns 0.2098
Poliéster vs. Cristalan 20 0.002697 -0.006582 to 0.01198
No ns 0.8358
Cristalan 10 vs. Cristalan 20
0.00974 -0.0001018 to 0.01958
No ns 0.0529
Test details Mean 1 Mean 2 Mean Diff. SE of diff.
n1 n2 q DF
Acrílica vs. Poliéster 0.04241 0.05594 -0.01354 0.003219 5 5 5.947 15
Acrílica vs. Cristalan 10 0.04241 0.06299 -0.02058 0.003415 5 4 8.524 15
Acrílica vs. Cristalan 20 0.04241 0.05325 -0.01084 0.003219 5 5 4.763 15
Poliéster vs. Cristalan 10 0.05594 0.06299 -0.007043 0.003415 5 4 2.917 15
Poliéster vs. Cristalan 20 0.05594 0.05325 0.002697 0.003219 5 5 1.185 15
Cristalan 10 vs. Cristalan 20
0.06299 0.05325 0.00974 0.003415 4 5 4.034 15
Test details Mean 1 Mean 2 Mean Diff. SE of diff.
n1 n2 q DF
Acrílica vs. Epóxica 0.04241 1.344 -1.302 0.08057 5 5 22.85 23
Acrílica vs. Poliéster 0.04241 0.05594 -0.01354 0.08057 5 5 0.2376 23
Acrílica vs. Cristalan 10 0.04241 0.06299 -0.02058 0.08546 5 4 0.3406 23
Acrílica vs. Cristalan 20 0.04241 0.05325 -0.01084 0.08057 5 5 0.1903 23
Acrílica vs. Cristalan 100 0.04241 1.329 -1.287 0.08057 5 5 22.59 23
Epóxica vs. Poliéster 1.344 0.05594 1.288 0.08057 5 5 22.61 23
Epóxica vs. Cristalan 10 1.344 0.06299 1.281 0.08546 5 4 21.2 23
Epóxica vs. Cristalan 20 1.344 0.05325 1.291 0.08057 5 5 22.66 23
Epóxica vs. Cristalan 100 1.344 1.329 0.01481 0.08057 5 5 0.2599 23
Poliéster vs. Cristalan 10 0.05594 0.06299 -0.00704 0.08546 5 4 0.1166 23
Poliéster vs. Cristalan 20 0.05594 0.05325 0.002697 0.08057 5 5 0.04733 23
66
Poliéster vs. Cristalan 100 0.05594 1.329 -1.273 0.08057 5 5 22.35 23
Cristalan 10 vs. Cristalan 20
0.06299 0.05325 0.00974 0.08546 4 5 0.1612 23
Cristalan 10 vs. Cristalan 100
0.06299 1.329 -1.266 0.08546 4 5 20.95 23
Cristalan 20 vs. Cristalan 100
0.05325 1.329 -1.276 0.08057 5 5 22.4 23
Acrílica Poliéster Cristalan 10
Cristalan 20
Number of values
5 5 4 5
Minimum 0.03944 0.05285 0.05405 0.05259
25% Percentile 0.03944 0.05305 0.05674 0.05292
Median 0.03984 0.05365 0.0655 0.05338
75% Percentile 0.04666 0.05999 0.06673 0.05351
Maximum 0.05338 0.06606 0.06689 0.05351
Mean 0.04241 0.05594 0.06299 0.05325
Std. Deviation 0.006138 0.005671 0.006021 0.0003842
Std. Error of Mean
0.002745 0.002536 0.00301 0.0001718
Lower 95% CI 0.03479 0.0489 0.05341 0.05277
Upper 95% CI 0.05003 0.06299 0.07257 0.05373
Tabla 18. Análisis estadístico de la energía de impacto para fracturas sin ruptura.
Table Analyzed Impacto NB
Column B Cristalan 100
vs. vs.
Column A Epóxica
Paired t test
P value 0.9207
P value summary ns
Significantly different? (P < 0.05)
No
One- or two-tailed P value? Two-tailed
t, df t=0.1059 df=4
Number of pairs 5
67
How big is the difference?
Mean of differences -0.01481
SD of differences 0.3125
SEM of differences 0.1398
95% confidence interval -0.4029 to 0.3732
R square 0.002798
How effective was the pairing?
Correlation coefficient (r) -0.05048
P value (one tailed) 0.4679
P value summary ns
Significant correlation? (P > 0.05)
Yes
Epóxica Cristalan 100
Cristalan 100 -
Epóxica
Number of values
5 5 5
Minimum 1.174 0.9143 -0.4828
25% Percentile 1.185 1.104 -0.283
Median 1.341 1.417 -0.04674
75% Percentile 1.505 1.51 0.2694
Maximum 1.612 1.529 0.3165
Mean 1.344 1.329 -0.01481
Std. Deviation 0.1773 0.2486 0.3125
Std. Error of Mean
0.07929 0.1112 0.1398
Lower 95% CI 1.124 1.021 -0.4029
Upper 95% CI 1.564 1.638 0.3732