Materiales compuestos auto-reforzados basados en telas comerciales de polipropileno. - Mijares, José Luis (2014)
Los polímeros auto-reforzados compiten con los compuestos tradicionales en función de su relación performance/costo. La facilidad de reciclado y la posibilidad de obtener estructuras livianas son sus principales ventajas, por lo que pueden considerarse materiales amigables con el medio ambiente. Se plantea como objetivo principal del presente trabajo de tesis desarrollar compuestos auto-reforzados trabajando con un sistema polimérico basado en polipropileno [PP], utilizando como refuerzos telas comerciales tejidas y no tejidas. Se obtuvieron y estudiaron compuestos auto-reforzados con las siguientes composiciones y procesamientos: [i] matriz de PP copolímero al azar y refuerzo de PP no tejido por la técnica de apilamiento de láminas; [ii] matriz de PP copolímero al azar y refuerzo combinado de PP no tejido y rafia de PP por la técnica de apilamiento de láminas; [iii] combinación de PP no tejido y rafia de PP por la técnica de compactación en caliente. La utilización de PP no tejido como refuerzo aumenta la rigidez del material. Sin embargo, no se observó una mejora apreciable en otros parámetros de tracción e impacto. En los materiales compuestos obtenidos por apilamiento de láminas con refuerzo combinado de telas de PP tejidas y no tejidas, se observaron las mejores propiedades de tracción e impacto para el material procesado a 155 grado C. El agregado de la rafia mejora en forma apreciable la resistencia al impacto. El compuesto auto-reforzado obtenido por compactación en caliente de láminas de PP no tejido y rafia de PP, procesado a 165 grado C, es el que presentó mejores propiedades de tracción e impacto, siendo el más promisorio para aplicaciones estructurales. Se estudió el comportamiento a la fractura y la falla a los compuestos reforzados con PP no tejido y rafia de PP, adoptándose el parámetro J en la inestabilidad para caracterizar el comportamiento a fractura. El compuesto obtenido por compactación en caliente exhibió una resistencia mucho mayor que el compuesto obtenido por apilamiento de láminas. Ambos compuestos fallaron por delaminación y arranque de los refuerzos. Como conclusión general puede afirmarse que el PP no tejido por sí solo no es un refuerzo efectivo para la obtención de materiales compuestos auto-reforzados basados en PP. Sin embargo, su combinación con una tela tejida de PP, como la rafia, brinda resultados alentadores respecto a sus propiedades mecánicas, particularmente en lo que respecta a su resistencia a la tracción, tenacidad al impacto y comportamiento a la fractura.