SENADI-2020-48857
Problemática
La fabricación de materiales poliméricos compuestos reforzados con fibras vegetales, que emplea tratamientos químicos para la superficie de las fibras naturales, presenta grandes inconvenientes; en particular, el uso de sustancias tóxicas que pueden migrar desde la matriz y escapar fuera del material.
Además, en el tratamiento con silanos, una fracción de estos no reacciona por completo y generan problemas de procesamiento y una pobre interfase. Por otra parte, los tratamientos alcalinos pueden afectar a la estructura de la celulosa si se expone a altas concentraciones, reduciendo su resistencia y rigidez. Esto genera que las propiedades mecánicas de las fibras sean inferiores.
Persiste la necesidad de desarrollar procesos para la fabricación de materiales compuestos poliméricos reforzados con fibras vegetales que tengan elevada compatibilidad entre sus componentes, sin la necesidad de sustancias químicas adicionales y donde los productos resultantes presenten un mejor comportamiento en aplicaciones de alto desempeño.
Solución
La presente invención se refiere a un proceso para obtener un material compuesto reforzado con fibras vegetales que consiste en: aislar las fibras vegetales, aplicar un tratamiento de plasma frío y mezclar las fibras tratadas, utilizando un ángulo de contacto entre 10°-20°, con un polímero termoplástico fundido. El proceso permite obtener materiales compuestos con mejor compatibilidad entre las fibras vegetales y la matriz polimérica; con valores de resistencia a la tracción de 35-49MPa, módulo de Young de 3.4-5GPa, módulo de flexión de 2.94-5.3 GPa, resistencia al impacto Charpy con entalla a 23ºC de 5.7-10kJ/m2, índice de fluidez de 6-10g/10 min a 190°C, densidad en el rango de 0.95-1.05g/cm3 e incremento de la temperatura de degradación a 190ºC-200ºC.
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