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Mauritia Flexuosa: Evaluación de agente de acople y porcentaje de refuerzo sobre energía de impacto y composición química en compuestos de matriz poliéster
(LACCEI Inc., 2021-07) Flores Ramos, William; Saavedra Garate, Claudia; Lindsay Rojas, Meliza; Lescano, Leslie; Linares, Guillermo; Chávez Novoa, Danny; Vega Anticona, Alexander
El presente trabajo evaluó el efecto del tratamiento alcalino (NaOH 0.5 M) y posterior tratamiento con agente de acople a diversas concentraciones (1, 2 y 3) % (v/v); además de diferentes porcentajes en peso de fibras en los niveles de (25, 30 y 35)%; esto, sobre la energía de impacto por unidad de área de los compuestos de resina poliéster Anypol 100 y fibras obtenidas de la especie Mauritia Flexuosa; el agente de acople utilizado fue N-(2a-aminoetilo)-3-aminopropilotrimetoxisilano. Las placas de compuestos se obtuvieron por moldeo a compresión (presión constante en todos los casos de 24 MPa). El proceso de moldeo permitió la obtención de placas de 130 mm x 80 mm x 3.4 mm; de estas se obtuvieron las muestras para el ensayo de impacto, las dimensiones de las muestras se tomaron de la norma EN ISO 179–1. Para efectos de comparación se realizó ensayo de impacto en muestras equivalentes a las mencionadas pero sin los tratamientos químicos mencionados además de ensayos del mismo tipo para la matriz poliéster sin refuerzo. El ensayo de impacto realizado en todos los casos fue de tipo Charpy; luego del ensayo se registró y evaluó las zonas de fractura de las muestras ensayadas mediante microscopia óptica, a fin de determinar el efecto tanto de los tratamientos químicos como del porcentaje en peso de las fibras utilizadas, de esta evaluación, se evidencia que el mayor efecto sobre la energía de impacto por unidad de área lo presento la variable porcentaje en peso de fibras, es decir los tratamientos químicos realizados no generaron mayor efecto en los valores de energía de impacto registrados. Los máximos valores de energía de impacto por unidad de área se obtuvo para los porcentajes en peso de 35% con fibras no tratadas (50.78 KJ/m2- FST) y con fibras tratadas al 2% de agente de acople (51.49 KJ/m2- FS2), estos datos ponen de manifiesto que si bien la adherencia fibra matriz mejora por efecto del agente de acople, no necesariamente la energía de impacto también mejora; además, de los ensayos de impacto mencionados, y con fines de comparación para las fibras se realizó la cuantificación de los principales compuestos químicos de estas, tanto en la condición de fibras tratadas y no tratadas, de este análisis químico, se evidencia la disminución del porcentaje de humedad ( se reduce la hidrofilidad inicial de las fibras), porcentaje de lignina, pero el incremento del porcentaje de celulosa de las mismas, también el proceso de caracterización de fibras se incluyó el uso de microscopia electrónica de barrido (SEM) y espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FT-IR) a fin de evaluar los cambios superficiales de fibras y de la composición química de las mismas, se pudo relacionar la tendencia del análisis químico con las curvas FT-IR obtenidas, esto mediante la identificación de grupos funcionales; las curvas FT-IR permitieron además evaluar la presencia del agente de acople sobre la superficie de las fibras.