Effects of weathering on mechanical and morphological properties cork filled green polyethylene eco-composites

Efectos de la intemperie en las propiedades mecánicas y morfológicas de los ecocompuestos de polietileno verde rellenos de corcho

Este estudio tiene como objetivo evaluar los efectos de la meteorización natural en la ciudad de Teresina, Estado de Piauí, Brasil, sobre la morfología y las propiedades mecánicas de eco-composites a base de polietileno verde de alta densidad, corcho en polvo y compatibilizante procesados en extrusora de doble husillo y moldeados por inyección. Los análisis revelaron que, aunque la intemperie inducía el blanqueamiento superficial de los eco-composites y el agrietamiento, estos efectos no eran intensos en las muestras compatibilizadas. 

Las propiedades de tracción de los materiales investigados se vieron afectadas por la degradación abiótica, lo que condujo a una reducción de la resistencia a la tracción y de la deformación elástica de los eco-composites, sin embargo, la incorporación de PEgMA fue fundamental para el mantenimiento de las prestaciones mecánicas tras el envejecimiento natural. En general, los resultados obtenidos fueron satisfactorios para aplicaciones externas del eco-composite compatibilizado con 15% de corcho en el rango de intemperie propuesto, lo que indica su posible uso en construcciones temporales.

INTRODUCCIÓN

La industria de la construcción es el segundo mayor consumidor de plásticos en el mundo, ya que explota y tiene en cuenta la ligereza y durabilidad de estos materiales. Sin embargo, los plásticos se descomponen bastante lentamente y terminan dañando el medio ambiente después de su uso. Una alternativa para las aplicaciones de polímeros en la industria de la construcción de manera sostenible es a través de la producción de compuestos reforzados con material vegetal, ya que son ventajosos en cuanto a peso, costo, resistencia, reciclabilidad y facilidad de mantenimiento.

Sin embargo, muchas de estas aplicaciones están destinadas para uso externo y la estabilidad de los compuestos poliméricos, cuando están expuestos a la intemperie, se reduce. Los efectos combinados de la radiación solar ultravioleta, la humedad y las oscilaciones de temperatura pueden llevar a la fotodegradación y el fragilizado de la matriz, así como a la rápida degradación de los componentes de fibra vegetal (celulosa, hemicelulosa, lignina y extractivos). 

Estos efectos combinados también son perjudiciales para la adhesión fibra/matriz y, en consecuencia, para la transferencia efectiva de carga entre el relleno y la matriz, reduciendo así las propiedades mecánicas del compuesto y cambiando la apariencia del producto. Los factores que contribuyen a esta reducción incluyen cambios en la cristalinidad de la matriz, oxidación de la superficie del compuesto y degradación interfacial.