Obtención y Caracterización de Materiales Compuestos Híbridos de Matriz

Abstract

En este trabajo se ha obtenido un compuesto de polipropileno con refuerzo híbrido de fibras de vidrio y abacá. El objetivo fue estudiar la influencia de la adición de las fibras naturales y sintéticas sobre las propiedades mecánicas de los materiales formulados. Para ello se fabricaron moldes para obtener placas de compuesto tipo sánduche, de las cuales se extrajeron probetas para ensayos de tracción, flexión e impacto. El refuerzo combinó mats de fibra de vidrio con fibras de abacá continuas longitudinales o fibras cortas de 10 o 20 mm de longitud distribuidas aleatoriamente. Las fracciones volumétricas del refuerzo híbrido fueron 0,20 y 0,25, con combinaciones de abacá / vidrio en proporciones de 0/100, 25/75, 50/50, 75/25 y 100/0 %. Los resultados evidenciaron que el refuerzo híbrido mejora el desempeño del polipropileno. El compuesto híbrido reforzado a 50/50% de fibra longitudinal abacá / vidrio en una fracción de 0,25 alcanzó la mayor resistencia a la tracción de 140 MPa, a flexión de 75 MPa y a impacto 9 J. Esto representó un incremento de 5, 3 y 3 veces, respectivamente, en comparación con la matriz. El módulo de elasticidad promedio para tracción fue de 11096 MPa y para flexión fue de 4415 MPa. Al comparar con la matriz esto representa un incremento de 9 y 4 veces, respectivamente. Finalmente, se fabricó un prototipo de una canillera con el material que presentó desempeños superiores a impacto y que requiere de menos tiempo de elaboración, de tal forma que pueda ser competitivo al compararlo con respecto a un producto existente en el mercado. Es por esto que el material híbrido con el que se elaboró la canillera tiene una fracción volumétrica de refuerzo 0,25 y una proporción fibra corta de abacá de 20 mm / fibra de vidrio de 25/75% presentó menor deformación al impacto que la elaborada con el material convencional de polipropileno.