Utilización de residuos industriales a base de resina fenólica como relleno para polipropileno

Use of Industrial Waste Based on Phenolic Resin as Filler for Polypropylene

El objetivo de este estudio era evaluar la viabilidad técnica de la utilización de residuos industriales compuestos de resina fenólica, lignocelulosa, carbonato cálcico, talco, mica y negro de humo como carga para el polipropileno (PP). Los compuestos de PP con 10, 15 y 20 % en peso de los residuos se procesaron en una extrusora de doble husillo seguida de moldeo por inyección. Los compuestos moldeados se caracterizaron mediante microscopía electrónica de barrido (SEM), análisis térmicos (DSC y TGA), ensayos mecánicos (tracción, flexión e impacto) y ensayo termomecánico (HDT). Los compuestos mostraron partículas residuales con tamaños inferiores a 500 μm dispersas en la matriz de PP. Las partículas residuales actuaron como agentes nucleantes para la cristalización del PP. Los compuestos mostraron una mayor resistencia a la degradación térmica en comparación con el PP. Los compuestos mostraron un equilibrio de rigidez y resistencia mecánica con aumento del módulo de flexión y disminución de la resistencia a la tracción. La resistencia al impacto no se vio alterada y la temperatura de distorsión térmica (HDT) de los compuestos aumentó en comparación con el PP. El rendimiento de los compuestos aquí desarrollados demostró que los residuos industriales a base de resina fenólica pueden utilizarse como relleno funcional del PP. Además, estos compuestos son una alternativa para el reciclaje de los residuos industriales de resina fenólica.

INTRODUCCIÓN

El polipropileno isotáctico (PP) es un polímero termoplástico ampliamente utilizado en los más diversos segmentos de la industria, desde envases hasta piezas técnicas. El PP tiene una serie de propiedades ventajosas en comparación con otros termoplásticos, tales como: equilibrio entre rigidez, resistencia mecánica y tenacidad, resistencia química, procesabilidad, entre otras. También es un material reciclable y abundante para su reutilización. El PP puede procesarse por diversos métodos, como extrusión, inyección, moldeo por soplado, moldeo rotacional, compactación y termoformado. La gran versatilidad de uso y la posibilidad de incorporar rellenos hacen que el PP se utilice cada vez más en forma de compuestos para los fines más diversos.

La resina fenólica es un polímero termoestable sintetizado mediante una reacción de policondensación entre el fenol y una solución de formaldehído, conocida comúnmente como baquelita. La resina fenólica se utiliza en forma de composites con varios tipos de cargas vegetales y minerales. Tiene una combinación de propiedades como buena estabilidad dimensional, alta rigidez, resistencia al desgaste, al calor y a los agentes químicos. Es un material que puede utilizarse para fabricar artefactos para diversos fines, como engranajes, pastillas de freno, contrachapados y laminados de madera.​