Mitigación del Deterioro de Propiedades Mecánicas en Materiales Compuestos por Absorción de Agua Mediante el Agregado de Nanoarcillas

GASTON FRANCUCCI; ROMINA OLLIER; EMANUEL FAGUAGA; EXEQUIEL RODRIGUEZ; VERA ALVAREZ

Rosario

Congreso; Jornadas SAM/CONAMET 2011; 2011

El objetivo de este trabajo es lograr una reducción del efecto de la absorción de humedad sobre las propiedades mecánicas de los materiales compuestos utilizados en las palas de molinos eólicos mediante el agregado de bentonita dispersa a escala nanométrica. Se utilizó una resina poliéster insaturada, de mediana reactividad, baja viscosidad, no acelerada y de baja contracción por curado. El refuerzo utilizado fue un mat de fibras de vidrio con un  compatibilizanate adecuado para aumentar la afinidad con la resina poliéster. A su vez, se utilizo un 5% en peso de bentonita de origen nacional (original y modificada). Como modificador se utilizó bromuro de Tributilhexadecilfosfonio (TBHDP). Primero se dispersó la bentonita en la resina sin catalizar con un baño de ultrasonido. Luego se adicionó el catalizador y se fabricaron placas de 30 x 30 cm por la técnica de moldeo por bolsa de vacío. Las placas obtenidas se dejaron 24 horas en el molde y luego, se realizó un postcurado de 1,5 horas a 120ºC. Se encontró que el agregado de arcilla sin modificar al compuesto resina poliéster/fibra de vidrio no mejoró las propiedades mecánicas sino que, por el contrario, disminuyó el módulo y la resistencia al mismo tiempo que aumentó la cantidad de agua absorbida por el material.Para lograr mejores propiedades finales y que la arcilla actúe como nanorefuerzo, es necesario que los estratos de silicato estén dispersos completa y uniformemente en la matriz polimérica. Sin embargo, la bentonita, de carácter hidrofílico, se aglomeró debido a la baja compatibilidad con la matriz hidrofóbica. Por lo tanto, se procedió a modificar químicamente la arcilla con sales cuaternarias de alquilfosfonio por medio de reacciones de intercambio iónico, con el fin de aumentar su carácter hidrofóbico y de esta manera, la afinidad con la resina. Como consecuencia, se logró una mejor dispersión de la arcilla modificada en la matriz y, por ende, un aumento de las propiedades finales del material compuesto, sin cambios apreciables en la cantidad de humedad absorbida.