Materiales compuestos de fibras naturales y polímero reciclados: mezclas, pretratamientos, agentes de acople y propiedades mecánicas. - Una revisión

Recycled natural fiber and polymer composite materials: blends, pretreatments, coupling agents and mechanical properties. - A review

Esta revisión bibliográfica sobre los materiales compuestos fabricados a partir de polímeros reciclados y fibras naturales identifica algunas de las mezclas existentes y la influencia de variables como carga de fibra, pretratamiento, uso de agentes de acople y tamaño de fibra en las propiedades mecánicas resultantes de los compuestos. Así, la proporción de fibra más adecuada para que las propiedades mecánicas mejoren varía del 15 % al 40 % en peso; además, pretratamientos como NaOH y agentes de acople derivados del anhídrido maleico mejoran la unión interfacial entre la matriz y la fibra, que resulta en mejores propiedades mecánicas. Así mismo, propiedades como la resistencia a la tracción, módulo de tracción, resistencia a la flexión, módulo de flexión y resiliencia al impacto mejoraron con la adición de fibra hasta un 40 % en peso; mientras que la resistencia al impacto, tensión por deformación a la rotura y elongación siguieron la tendencia de no mejorar ante la adición de fibras. Entonces, tras comparar las propiedades mecánicas de diferentes mezclas de materiales compuestos, variables como pretratamiento, uso de agentes de acople, tamaño de fibra y proporciones de matriz-refuerzo influyen en los materiales compuestos resultantes; y tan solo con variar ligeramente una de ellas, la interacción interfacial puede cambiar radicalmente.

INTRODUCCIÓN

En la actualidad, el creciente desarrollo de la sociedad implica directamente mayor oferta y demanda de diversos tipos de productos y servicios [1]. Dado lo anterior, el deterioro de los recursos naturales para satisfacer dichas necesidades es y ha sido un escenario observado cada vez con más f recuencia [2]. A raíz de esto, diversas investigaciones buscan encontrar alternativas viables a la producción de materiales que no involucren recursos no renovables y donde su fabricación alivie preocupaciones como la escasez de agua y la degradación del suelo y medio ambiente en general [3].

Así es como surge la idea de los materiales compuestos, los cuales son resultado de la combinación de dos o más materiales con características diferentes, las cuales al unirse se expresan de mejor forma que individualmente y mejoran así propiedades térmicas y mecánicas de los materiales iniciales [4], [5]. Estos materiales se componen por una matriz y un refuerzo: la matriz es un medio continuo que actúa como aglutinante, que brinda al compuesto ductilidad y tenacidad, que transmite el estrés a las f ibras y que actúa como barrera ante los daños ambientales [6], [7]. Por su parte, los refuerzos se presentan en forma de f ragmentos, partículas, f ibras, etc., y determinan la estructura interna del compuesto [5], [8].