RESISTENCIA AL FUEGO DE MATERIALES COMPUESTOS CON FIBRAS NATURALES Y MATRICES TERMORRÍGIDAS

EXEQUIEL S. RODRIGUEZ; LILIANA B. MANFREDI; ANALÍA VÁZQUEZ

Mar del Plata

Jornada; Jornadas SAM-Conamet 2005; 2005

Sociedad Argentina de Materiales

Se obtuvieron materiales compuestos por la técnica de inyección por vacío, utilizando como matriz una resina poliéster insaturado y otra acrílica. Como refuerzo se utilizaron fibras de yute, sisal, lino y vidrio. Dichos materiales fueron evaluados en términos de su resistencia al fuego utilizando la técnica de calorimetría de cono. En dicha técnica, las muestras son sometidas a un flujo de calor constante y se determina el tiempo de ignición, la velocidad de liberación de calor, la producción de humo y de gases como CO2 y CO.  Se evaluó también la degradación térmica por pérdida de masa de los materiales mediante ensayos termogravimétricos (TGA). El análisis del comportamiento al fuego de los materiales estudiados muestra que cuando se reemplazan las fibras de vidrio por fibras naturales aumenta el riesgo de fuego, ya que hay una disminución del tiempo de ignición y un aumento tanto  del calor total emitido como de la velocidad de generación de calor máxima. Esto se traduce una menor probabilidad de extinguir un posible incendio. Por otro lado el peligro del fuego para las posibles victimas es mayor en los materiales tradicionales reforzados con fibras de vidrio. Estos emitieron mayor cantidad de humo y monóxido de carbono al quemarse. Entre las fibras naturales estudiadas, los compuestos de fibra de lino mostraron el mejor comportamiento al fuego, con tiempos de ignición y de estallido del incendio (“flash-over”) largos. Por otro lado, los compuestos de yute desarrollaron un fuego de corta duración pero de crecimiento rápido, emitiendo la menor cantidad de humo.  De la comparación entre las dos matrices, se observó en sus compuestos un riesgo de fuego similar aunque los de matriz acrílica mostraron mayores tiempos de ignición. La cantidad de humo emitido fue claramente menor en los compuestos de matriz acrílica, debido a su capacidad de formar un residuo carbonoso (“char”) aislante. En los ensayos de TGA se corroboró la mayor resistencia térmica de las resinas acrílicas, atribuida en parte a la acción del ácido acrílico presente como modificador. Dichas resinas presentaron también mayor masa residual, lo que es una indicación de la formación del residuo carbonoso.