Resumen

Las cenizas volantes, un silicato alumínico inorgánico, se han utilizado como relleno en la matriz epoxídica, pero reducen las propiedades mecánicas debido a su mala dispersión y unión interfacial con la matriz epoxídica. Para mejorar su unión interfacial con la matriz epoxi, se realizó un tratamiento superficial de las cenizas volantes utilizando lauril sulfato sódico tensioactivo y un agente de acoplamiento de silano, el glycidoxy propyl trimethoxy silane. También se intentó reducir el tamaño de partícula de las cenizas volantes utilizando un pulverizador de alta presión. Para mejorar la dispersión de las cenizas volantes en la matriz epoxi, se modificó el epoxi mezclándolo con caucho de silicona líquida (ACS) que contenía amina. 

Se investigó el efecto de las cenizas volantes tratadas superficialmente con cargas de relleno variables del 10 al 40% en peso sobre las propiedades mecánicas, morfológicas y térmicas de los compuestos epoxi modificados. Las cenizas volantes tratadas superficialmente se caracterizaron mediante un analizador de tamaño de partículas y espectros FTIR. Los estudios morfológicos de los compuestos epoxi modificados rellenos de cenizas volantes tratadas superficialmente indican una buena dispersión de los rellenos en la matriz epoxi modificada y mejoran sus propiedades mecánicas. La resistencia al impacto de los compuestos epoxi modificados rellenos de cenizas volantes tratadas superficialmente muestra una mayor mejora que la de los compuestos no modificados.

INTRODUCCIÓN

Los compuestos híbridos orgánico-inorgánicos han ganado una atención inmensa por parte de los investigadores, ya que combinan las ventajas de los sólidos inorgánicos como la alta estabilidad mecánica, térmica y estructural, con las características de las moléculas orgánicas que proporcionan flexibilidad y funcionalidad. Muchas industrias de compuestos de polímeros están intentando utilizar cargas inorgánicas en la matriz de polímeros para mejorar las propiedades mecánicas y reducir el costo del producto final. La ceniza volante, un producto de desecho inorgánico de bajo costo obtenido de estaciones de energía térmica, está disponible en abundancia y plantea problemas ambientales y de disposición. 

La ceniza volante principalmente comprende aluminosilicato, óxido de calcio y óxido férrico, y se utiliza en la industria de la construcción debido a sus ventajas como baja densidad, bajo costo, alta capacidad de llenado, superficie esférica lisa, pequeñas tensiones internas bien distribuidas en los productos y buena procesabilidad de los materiales llenos. Pero el uso en la industria de polímeros es limitado debido a la débil unión interfacial entre la ceniza volante y la matriz de polímeros y debido a la baja fricción de la superficie de la ceniza volante.

El tratamiento superficial de la ceniza volante con silanos reactivos o surfactantes, capaces de formar injertos, es uno de los métodos principales para convertir los minerales de la carga inorgánica en materiales con grupos funcionales unidos covalentemente, y este tratamiento se utiliza para mejorar las propiedades mecánicas de los compuestos de polímeros llenos de ceniza volante. 

• Materias:Propiedades mecánicas Materiales compuestos Epoxi
• Subjects:Mechanical properties Composite materials Epoxy
• Palabras claves:Ceniza volante; Polidimetilsiloxano-co-aminopropil metilsiloxano; Agente de acoplamiento de silano; Surfactante
• Keywords:Fly ash; Poly dimethyl siloxane-co-amino propyl methyl siloxane; Silane coupling agent; Surfactant