Hidroxiapatita obtenida de hueso de Trachurus picturatus murphyi usado en biocompuesto de polietileno de alta densidad: Evaluación de propiedades térmicas y mecánicas de tracción

Abstract

En el presente trabajo se usó hidroxiapatita (HA) obtenido de hueso de Trachurus picturatus murphyi (jurel) como relleno en biocompuestos a base de polietileno de alta densidad (HDPE: High Density Polyethylene) moldeado por extrusión. El objetivo de la investigación fue evaluar la influencia del porcentaje de HA (0%, 10%, 20%, 30% y 40%) en las propiedades mecánicas de resistencia a la tracción, módulo elástico y deformación máxima, así como la estabilidad térmica mediante análisis termogravimétrico TGA y la cristalinidad mediante calorimetría diferencial de barrido DSC de los biocompuestos para su posible uso en sustituciones y regeneraciones óseas. La obtención de HA fue llevada a cabo mediante método de síntesis térmica a 800 °C por 4 horas. La caracterización por espectroscopía infrarrojo por transformada de Fourier (FTIR) confirmó la formación de HA por síntesis térmica del polvo de hueso de Trachurus picturatus murphyi al identificar grupos funcionales en picos característicos. Los resultados de prueba mecánica indican que la resistencia a la tracción de los biocompuesto disminuye cuando se incrementa el porcentaje de HA, siendo el biocompuesto a 10%HA que consiguió el valor más alto de la resistencia obtenida en 25.93 MPa. En tanto que el módulo elástico aumentó hasta una rigidez de 376.19 MPa cuando se incrementa el porcentaje de HA con 40% HA. Finalmente la deformación máxima cae conforme aumenta el contenido de HA consiguiendo un valor mínimo de 13,72 % a 40% HA. La caracterización térmica en los biocompuestos HDPE-HA confirmaron un incremento en el grado de cristalinidad de la matriz de HDPE como consecuencia de la presencia de partículas de HA que actúan como agentes de nucleación y una ligera disminución de la Temperatura de fusión como consecuencia de formaciones de laminillas cristalinas más delgada en presencia de partículas de HA.