Resumen

La exposición prolongada a condiciones ambientales como la radiación ultravioleta, la humedad y la temperatura, a las que están expuestos los componentes de polímero termoplástico reforzado con fibra de carbono durante su vida útil, puede provocar cambios significativos en las propiedades mecánicas, físicas y químicas y, a menudo, puede ser irreversible. , lo que provoca un fallo prematuro de los componentes. Este estudio presenta la influencia de los tiempos acelerados de exposición a la intemperie (400 h, 800 h y 1200 h) sobre las propiedades mecánicas, térmicas y estructurales de los laminados de fibra de carbono (CF)/poliamida 6 (PA6). Se realizaron análisis de las superficies de los composites mediante microscopía y mediciones de ángulos de contacto, los cuales indicaron que los factores de exposición al acelerado solo afectaron la superficie de los composites, mostrando signos del inicio de la degradación. La resistencia a la tracción (609 MPa ± 10 MPa) y la resistencia al corte interlaminar (27 MPa ± 0,9 MPa) no presentaron cambios significativos, mostrando que el refuerzo, la matriz y la interfaz se mantuvieron estables después de la exposición al acelerado.

1. INTRODUCCIÓN

El polímero termoplástico reforzado con fibra de carbono (CFRTP) ha demostrado ser una excelente opción de sustitución de los tradicionales compuestos de fibra de carbono con resinas termoestables debido a sus buenas propiedades mecánicas, como alta resistencia y rigidez, fácil y rápido procesamiento, además de la posibilidad de ser reciclado al final de su vida útil[1,2]. El CFRTP se ha utilizado ampliamente en sectores que demandan aplicaciones estructurales ligeras, como el aeroespacial[3], la automoción[4,5], las energías renovables[6] y los artículos deportivos[7].

Durante su vida útil, los CFRTPs están expuestos a los factores ambientales más agresivos, como la humedad, los gradientes de temperatura, la radiación solar, el ozono, la contaminación, la carga de factores mecánicos y algunos productos químicos, que individualmente o en combinación, pueden afectar a sus propiedades térmicas, químicas y mecánicas, resultando en una disminución de su vida útil[8]. Entre estos factores, prevalecen los cambios de temperatura, humedad y radiación ultravioleta (UV). Según Sang et al.[9], la variación de la exposición "calor/humedad" a la que suelen estar sometidos los CFRTP durante el periodo de trabajo se considera la condición más severa en términos de degradación. Por lo tanto, con el objetivo de aumentar su vida útil, es crucial comprender el comportamiento de la difusión y el daño característico del CFRTP cuando se somete a la exposición ambiental.

La radiación UV de la luz solar también afecta a los composites poliméricos, ya que la energía de los fotones UV es similar a los enlaces covalentes de los materiales poliméricos, por lo que puede afectar y alterar la estructura química de las cadenas poliméricas[10,11].

• Materias:Radiación ultravioleta Materiales compuestos Fibra de carbono Erosión
• Subjects:Ultraviolet radiation Composite materials Carbon fibre Erosion
• Palabras claves:Envejecimiento acelerado; Fibra de carbono; Compuestos; Poliamida 6; Radiación ultravioleta
• Keywords:Accelerated weathering; Carbon fiber; Composites; Polyamide 6; Ultraviolet radiation