Materiales compuestos de matriz termoplástica con refuerzo de fibras lignocelulósicas de alto rendimiento

Abstract

El presente trabajo de tesis se ha realizado en el marco de las líneas de trabajo del Laboratorio de Ingeniería Papelera y Materiales Polímeros (LEPAMAP) de la Universidad de Girona. A partir de fibras lignocelulósicas de pasta mecánica (SGW) de alto rendimiento se han formulado materiales compuestos hasta un 50% en peso (40.4 v/v) con y sin agente compatibilizante y un polilpropileno homopolímero como matriz polimérica. El trabajo consta de una introducción general y los objetivos, estado del arte, los artículos publicados, bajo revisión y pendientes de ser sometidos, una discusión general de los resultados obtenidos, unas conclusiones generales y la bibliografía de la tesis. La introducción expone de una forma pragmática aspectos generales sobre la utilización de cargas/fibras como refuerao de matrices plásticas, asi omo la comparación y propiedades entre ellas, desde un punto de vista global. En ella se justifica la elección de las fibras de pasta mecánica de muela (SGW). Asimismo se pone de manifiesto la utilización de agente de acoplamiento para la obtención de materiales compuestos competitivos. De esta introducción general se desprendan y se formulan los objetivos de la tesis. El capítulo del estado del arte se ciñe al refuerzo seleccionado y materias próximas a las fibras seleccionadas, agentes de acoplamiento potenciales con especial atención a los polipropilenos maleizados y finalmente a la revisión de resultados obtenidos en los últimos 20 años por autores que han trabajado con materias vegetales próximas a la SGW. Los materiales y métodos y resultado y discusión se han formulado a lo largo de los 7 artículos presentados en sus diferentes estados, publicados, aceptados, sometidos y pendientes de ser sometidos. Los artículos muestran el alcance de la tesis en cuanto al cumplimiento de los objetivos planteados. A modo de resumen se muestran y discuten las propiedades intrínsecas de las fibras de pasta mecánica (sF t, sF f, EF t) y se comparan con las de la fibra de vidrio (GF). Se modeliza en comportamiento a tracción y a flexión (resistencias y módulo de Young y elástico) y se evalúa la resistencia al impacto. Se comparan sus propiedades con materiales compuestos reforzados con filamento de yute y fibras de papel reciclado. Todos estos resultados han sido comparados con los obtenidos para otros refuerzos que actualmente son utilizados en el campo de los materiales compuestos, como es la fibra de vidrio. Adicionalmente se ha evaluado el comportamiento térmico, adsorción de agua y el aislamiento acústico de estos materiales. La discusión general, derivada de las discusiones de los resultados parciales, aborda aspectos complementarios de tipo general, como la comparación con filamentos y fibras procedentes de residuos agroforestales, sobre el trabajo global realizado.