Resumen

El uso de fibras naturales en compuestos presenta una amplia gama de aplicaciones, desde muebles hasta aviones. En los compuestos poliméricos, el uso de fibra tiene como objetivo aumentar la resistencia y la rigidez. Sin embargo, este material presenta bajas propiedades mecánicas en comparación con los polímeros vírgenes debido a la naturaleza hidrofílica de la fibra y la naturaleza hidrofóbica del polímero. Puede dar como resultado una unión débil entre matriz/fibra, lo que puede causar problemas de incompatibilidad en la unión de fibras con la mayoría de las matrices poliméricas. Para lograr compatibilidad entre superficies es necesario modificarlas, y una alternativa es utilizar agentes acoplantes. Los agentes de acoplamiento maleados se destacan como opción, pero su fuente es la poliolefina derivada del petróleo. Los investigadores han estado buscando alternativas más respetuosas con el medio ambiente para reemplazar estos materiales. Por lo tanto, este trabajo pretende aportar una revisión exhaustiva del comportamiento mecánico de agentes de acoplamiento maleados y ecológicos. Con base en la literatura, se discutieron las propiedades de resistencia, flexión y tracción.

1. INTRODUCCIÓN

Los segmentos industriales vienen utilizando materiales compuestos con diferentes matrices de fibras naturales y poliméricas[1], con énfasis en los segmentos automotriz[2], mobiliario[3], construcción civil[4] y aeronáutico[5]. Los materiales compuestos son ampliamente utilizados, y su principal objetivo es obtener un material final con un rendimiento estructural superior en comparación con las características de cada material. Por lo tanto, en los compuestos poliméricos, el papel de la fibra es aumentar la resistencia y la rigidez del compuesto final[6].

En Brasil, se produce anualmente una cantidad sustancial de residuos. En 2018, se generaron aproximadamente 52 millones de toneladas de residuos sólidos (residuos de origen vegetal); siendo 36,9 millones de toneladas (70,9%) de esos generados en la actividad forestal, en su mayoría cortezas, ramas y hojas. A su vez, aproximadamente 15,1 millones de toneladas son residuos industriales, siendo el 29,1% astillas, aserrín y licor negro[7]. En cuanto a la producción de plástico, en 2018, se produjeron 359 millones de toneladas de polímeros (incluyen termoplásticos, poliuretanos, termoestables, elastómeros, adhesivos, revestimientos y fibras de PP) y 366 millones de plásticos procesados (productos que pueden fabricarse con plástico) en todo el mundo. En Brasil, se produjeron 8,3 millones de polímeros (incluyendo los polímeros mencionados anteriormente) en el mismo año, y 7,2 millones de toneladas fueron de plásticos procesados[8].

El uso potencial de fibras naturales como refuerzo en materiales compuestos puede ser inviable debido a su baja interacción y adhesión interfacial, lo que puede resultar en un material compuesto con bajas propiedades mecánicas[9]. Este comportamiento fue observado por Chen y Porter[10], Bosenbecker et al.[11] y Xiao et al.[12].

• Materias:Propiedades mecánicas Polímeros Fibra natural Compuestos poliméricos
• Subjects:Mechanical properties Polymers Natural fibers Polymeric composites
• Palabras claves:Compuesto; Agente de acoplamiento; Propiedades mecánicas; Fibra natural; Polímero
• Keywords:Composite; Coupling agent; Mechanical properties; Natural fiber; Polymer