Resumen

Este trabajo trata de los efectos de la hibridación de cargas, mediante la adición de una carga mineral nanoparticulada (bentonita), sobre el comportamiento mecánico de compuestos de poliuretano/sisal moldeados por compresión con un contenido de fibra del 25 % en peso. Las propiedades de tracción e impacto de los compuestos se evaluaron en función del contenido de relleno mineral (0-10 % en peso) y de las modificaciones químicas. También se determinaron los efectos del envejecimiento térmico sobre las propiedades de tracción (σ, E, ε) de los compuestos seleccionados. El relleno mineral (bentonita sódica Brasgel PA) se empleó en las siguientes formas: a) tal como se recibió; b) tratado con una solución de HCl 0,6N; c) modificado químicamente con cloruro de dodecil dimetil bencil amonio (Dodigen) y d) modificado químicamente con bromuro de cetil trimetil amonio (Cetremide). Nuestros resultados muestran que la adición de bentonita aumenta las propiedades mecánicas de los compuestos PU/sisal y que las mejores prestaciones mecánicas globales se obtuvieron con la adición de la carga mineral trada con ácido clorhídrico. El envejecimiento térmico durante periodos cortos (hasta 4 días) produjo pequeños aumentos en el módulo elástico del compuesto y en la resistencia a la tracción, lo que se atribuyó al postcurado de la matriz. La exposición térmica prolongada (32 días) provocó una disminución de las propiedades de tracción del compuesto (σ, E, ε), que se atribuyó a la degradación oxidativa tanto de la matriz como de las fibras de sisal. El compuesto más resistente térmicamente fue el híbrido (PU/sisal-bentonita) cuyo relleno mineral se modificó químicamente con Cetremide. Los datos de DRX y SEM indican que los híbridos con bentonitas organofilizadas están compuestos por estructuras micro y nanocompuestas.

INTRODUCCIÓN

El uso de fibras naturales como refuerzo en compuestos poliméricos ha recibido una atención considerable en los últimos años, ya que las fibras naturales son resistentes, ligeras, no abrasivas, biodegradables y de bajo coste, con una dureza y resistencia específica moderadas[1,2]. Cuando las fibras vegetales se asocian con resinas derivadas de aceites vegetales, se forma una clase de materiales denominada "eco-composite"[3]. Las materias primas de origen vegetal, además de proceder de fuentes renovables, cumplen los requisitos de biodegradabilidad y no contaminación del medio ambiente.

Las investigaciones preliminares muestran que la fibra de sisal puede utilizarse como refuerzo en matrices poliméricas debido a su alta resistencia al impacto y propiedades moderadas[4]. 

• Materias:Propiedades mecánicas Poliuretanos Nanopartículas Modificación química Envejecimiento
• Subjects:Mechanical properties Polyurethanes Nanoparticles Chemical modification Ageing
• Palabras claves:Poliuretano; Cargas nanoparticuladas; Propiedades mecánicas; Envejecimiento térmico
• Keywords:Polyurethane; Nanoparticulate fillers; Mechanical properties; Thermal aging