Influencia de la adición de un relleno nanoparticulado en las propiedades mecánicas de los compuestos de poliuretano y fibra de yute

Influence of a Nanoparticulate Filler Addition on the Mechanical Properties of Polyurethane/Jute Fiber Composites

En este trabajo se evaluaron las propiedades mecánicas de compuestos de poliuretano/fibra de yute en función del contenido de fibra y de la adición de cargas minerales. Se utilizó un poliuretano (PU) derivado del aceite de ricino como matriz y tela de arpillera como refuerzo. También se investigó el efecto de la incorporación de pequeñas cantidades de arcilla local (bentonita), en sus formas cálcica y sódica, sobre las propiedades mecánicas de los compuestos de poliuretano y yute. Los resultados indican que las propiedades de tracción de los compuestos aumentaron sustancialmente con la adición de fibra de yute y que, aunque las propiedades mecánicas de la matriz se vieron afectadas por la adición de arcilla nanoparticulada, la mejora no fue la esperada. Esto se atribuyó a una mezcla y dispersión deficientes del relleno, lo que se confirmó mediante SEM. Se observó un efecto sinérgico en los compuestos híbridos de arcilla y fibra de yute, con una mejora considerable de las prestaciones mecánicas de los compuestos híbridos.

INTRODUCCIÓN

Desde la Conferencia de las Naciones Unidas celebrada en Estocolmo en 1972, algunos sectores de la sociedad, preocupados por los desequilibrios económicos, sociales y medioambientales, desarrollaron la idea del desarrollo sostenible. Este tipo de desarrollo tiene como objetivo conciliar el desarrollo generado a partir de la explotación de los recursos productivos con los intereses de la preservación del medio ambiente, así como dar una oportunidad al enorme contingente humano que está completamente excluido de los logros tecnológicos que sólo son accesibles a una fracción de la humanidad[1]. 

La concienciación de la sociedad sobre el concepto de desarrollo sostenible requiere la producción de materiales de bajo coste y reducido consumo energético. Se buscan productos capaces de satisfacer requisitos fundamentales como la conservación de los recursos naturales no renovables y el mantenimiento de un medio ambiente sano[2]. En este concepto destacan los materiales compuestos fabricados con fibras naturales. 

Los materiales compuestos de matriz polimérica con diversos tipos de rellenos, en particular los reforzados con fibras, han recibido mucha atención desde la Segunda Guerra Mundial. La importancia de estos composites es muy grande, especialmente en la aplicación y desarrollo de piezas de automoción y en la industria aeroespacial.